図1は、本発明の第1実施例を説明するブ� �ック図である。監視装置1-1は、制御部11、演 算部12、メモリ13及びアンテナを含む受信部14 を有する。制御部11及び演算部12は、例えばCP U等のプロセッサにより構成可能である。監� �装置1-1の監視対象であるシステム2-1は、被� �視回路部26-1を有する。被監視回路部26-1は、 発振周波数が可変である発振器21、温度検出� ��22、電源電圧検出部23、制御部24及びメモリ2 5を有する。制御部24は、例えばCPU等のプロセ ッサにより構成可能である。監視装置1-1とシ ステム2-1とは、専用線4を介して接続されて� �る。本実施例では、一例として本発明が携� �電話の監視及び制御に適用されているので� �システム2-1は通信回線3に接続可能である。� ��信回線3は、例えばアナログ回線である。尚 、監視装置1-1の監視対象であるシステム2-1は 、複数設けられていても良い。

 監視装置1-1において、メモリ13は、発振� �21の発振周波数に関する周波数情報、発振器 21の電源電圧に関する電源情報及び発振器21� �温度に関する温度情報を含むシステム2-1の� �態情報の基準値と、発振器21のエージングに よる発振周波数の想定変動量に関する変動量 情報及び発振器21の環境による発振周波数の� ��動量に関する変動量情報を格納する格納手� ��として機能する。状態情報は、少なくとも� ��波数情報を含めば良く、変動量情報は、少� ��くともエージングによる発振周波数の想定� ��動量に関するものであれば良い。制御部11� �、システム2-1の状態情報を収集するための� �報収集指示を任意の監視時期に専用線4を介� ��てシステム2-1に送信する送信手段として機� ��する。更に、制御部11は、システム2-1から� �信して収集された状態情報とメモリ13に格納 されている状態情報の基準値との演算部12に� ��る比較結果に基づいて、発振周波数が基準� ��を超えると基準値以下となるように発振周� ��数を制御する制御情報(即ち、補正する補正 情報)を専用線4を介してシステム2-1へ送信す� ��と共に、前回の監視時期に収集した状態情� ��と今回の監視時期に収集した状態情報との� ��算部12による比較結果及びメモリ13に格納さ れている変動量情報に基づいて少なくともエ ージングによる発振周波数の変動量を演算部 12により算出し、算出された変動量に基づい� ��次回の監視時期を算出してメモリ13に格納� �る制御手段として機能する。制御部11は、制 御情報をメモリ13に格納してから専用線4を介 してシステム2-1へ送信しても良い。

 任意の監視時期は、例えば監視装置1-1の� ��ち上げ時である。制御手段として機能する� ��御部11は、算出されたエージングによる発� �周波数の変動量が想定エージング範囲を超� �るとアラームを専用線4を介してシステム2-1� ��送信するようにしても良い。つまり、監視� ��置1-1は、運用中のシステム2-1内の発振器21� �少なくとも発振周波数に関する周波数情報� �含む状態情報を収集し、その状態情報を元� �少なくともエージングによる発振周波数の� �動量が想定内であれば発振周波数の補正を� �い、想定外(異常)であれば発振周波数の補正 とアラームの送信を行う。

 制御部11がシステム2-1の状態情報を監視� �る際に用いる基準クロックは、図1中破線で� ��すように、監視装置1-1内に設けられた校正� ��れた内部発振器15の出力、監視装置1-1外に� �けられた校正された外部発振器(図示せず)の 出力、通信回線3内のキャリアクロック、放� �波内のクロック及びGPS波内のクロックから� �るグループから選択された1つの基準クロッ� ��である。

 システム2-1において、本実施例では発振� ��21がプログラマブル発振器であるため、発� �器21の発振周波数はメモリ25に書き込まれた� ��正情報に基づいて制御される。発振器21の� �振周波数に関する周波数情報F、電源電圧検� ��部23で検出された発振器21の電源電圧に関す る電源情報V、及び温度検出部22で検出された 発振器21の温度に関する温度情報Tは、制御部 24に供給されてメモリ25に格納される。監視� �置1-1から専用線4を介して情報収集指示を受� ��すると、制御部24はメモリ25に格納された発 振周波数F、電源電圧V及び温度Tを状態情報と して専用線4を介して監視装置1-1へ送信する� �又、監視装置1-1から専用線4を介して制御情� ��を受信すると、メモリ25に補正情報として� �き込んで発振器21の発振周波数を制御する。

 図2は、本発明の第2実施例を説明するブ� �ック図である。図2中、図1と同一部分には同 一符号を付し、その説明は省略する。

 本実施例では、監視装置1-2を直接運用中� ��システム2-2に接続せず、通信回線3を介して 接続している。このため、監視装置1-2は、通 信回線3と接続する通信インタフェース16を有 する。メモリ部は、状態情報(周波数情報F、� ��源情報V、温度情報T)及び制御情報(補正情報 )を格納するメモリ13-1と、システム2-2の状態� ��報の基準値、発振器21のエージングによる� �振周波数の想定変動量に関する変動量情報� �発振器21の環境による発振周波数の変動量に 関する変動量情報、演算部12が実行する演算� ��理の中間結果等を格納するメモリ13-2とで構 成されている。本実施例では、メモリ部が2� �のメモリ13-1,13-2で構成されているが、上記� �1実施例のように単一のメモリ13で構成され� �いても良いことは言うまでもない。

 一方、システム2-2は、通信回線3と被監視 回路部26-1とに接続する通信インタフェース28 を有する。監視装置1-2とシステム2-2との間の 通信は、通信インタフェース16、通信回線3及 び通信インタフェース28を介して行われる。

 尚、監視装置1-2の監視対象であるシステ� ��2-2は、複数設けられていても良い。

 図3は、図1及び図2に示す発振器21の一例� �示すブロック図である。図3に示すプログラ� ��ブル発振器21は、PLLを内蔵した構成を有す� �。通常の発振器は、水晶振動子の周波数を� �整して出力するが、図3に示す如きプログラ� ��ブル発振器21は、水晶振動子211の振動周波� �は一定とし、PLL及びバッファ回路213により� �振回路212の出力をメモリ214に書き込まれて� �る補正情報に応じてデジタル的に処理する� �とで発振周波数を可変とする構成を有する� �図3に示すメモリ214は、図1及び図2に示すメ� �リ25に対応し、初期偏差、温度特性、電源変 動等を補正する固定補正情報を格納する再書 込み不可能な基本情報格納部214aと、エージ� �グ及び環境変動等を補正する書き換え可能� �補正情報を格納する何回でも書込み自由な� �報格納部214bに分かれている。

 メモリ214(メモリ25)に格納される固定補正 情報は、公称中心周波数F0が例えば25MHzで、� �ージング20年を含む安定度が例えばF0±100ppm  の発振器21に関するものである。初期偏差情� ��は、規格(又は、設計値)が例えばF0±30ppm(温� ��25℃、電源電圧3.3V)であり、発振器21の出荷� ��に例えばF0+10ppmである。

 一般的な水晶発振器の温度特性は、室温� ��変曲点を持つ3次曲線です製造バラツキ等に より3次曲線からズレも生じるため、例えば� �4に示す如き5次のフィッティング関数の定数 を固定補正情報として用いる。図4は、温度� �動特性の一例を示す図である。図4中、縦軸� ��発振周波数の周波数変動を任意単位で示し� ��横軸は温度を任意単位で示し、破線で囲ま� ��た領域は規格内の使用温度範囲を示す。温� ��特性情報は、規格が例えばF0±30ppm(温度-40℃ ~+85℃、電源電圧3.3V)である。

 電源変動情報は、略線形に変動し、例え� ��図5に示す如き3次のフィッティング関数の� �数を固定補正情報として用いる。電源変動� �報は、規格が例えばF0±10ppm(温度25℃、電源� �圧3.3V±10%)である。図5は、電源変動特性の一 例を示す図である。図5中、縦軸は発振周波� �の周波数変動を任意単位で示し、横軸は電� �電圧を任意単位で示し、破線で囲まれた領� �は規格内の電源変動範囲を示す。

 エージングによる発振周波数の周波数変� ��は、急激に起こるものではなく、年間で例� ��ば数ppmレベルでの変動である。このため、� ��ージングによる変動の補正は、年数回程度� ��1日の温度変動による動きや、年周期での季 節変動を監視して把握することで変動分を検 出しなければならない。図6は、エージング� �よる周波数変動の一例を示す図である。図6� ��、縦軸は発振周波数の周波数変動を任意単� ��で示し、横軸は時間を任意単位で示す。又� ��図6の上部には、破線で囲んだ周波数変動の 一部分を時間軸を拡大して示す。

 一般的な水晶発振器のエージングは対数� ��に変化する。そこで、固定補正情報である� ��ージング規格に関するエージング情報は、� ��えば20年、即ち、7300日にF0±30ppm(温度35℃、� ��源電圧3.3V)以内の変化を想定する。この場� �、1decade当り約F0±7.8ppmとなる。1decade は、対 数表示した場合の指数部分に当り、1日目を� �点にした場合、20年(7300日)は、10の3.86乗日、 即ち、3.86decadeということになり、F0±30ppmを3. 86で割ると約F0±7.8ppm/decade となる。

 環境、特に環境温度による発振周波数の� ��波数変動は、急激に起こるものではなく、� ��間で例えば数ppmレベルでの変動である。こ� ��ため、環境による変動の補正は、年数回程� ��、1日の温度変動による動きや、年周期での 季節変動を監視して把握することで変動分を 検出しなければならない。従って、環境によ る発振周波数の周波数変動の規格に関する環 境情報も、エージングの場合と同様に求める ことができる。

 図7は、監視装置1-1(又は1-2)のメモリ13(又� ��13-1,13-2)に格納される情報の一例を説明する 図である。図7は、監視装置1-1(又は1-2)が複数 のシステムA,B,C,...の監視を行う場合にメモリ 13(又は13-1,13-2)が複数のシステムA,B,C,...に対� �て格納する情報をを示す。各システムA,B,C,.. .は、システム2-1(又は2-2)と同じ構成を有する ものとする。

 図7の場合、メモリ13(又は13-2)は、システ� ��Aに対する固定補正情報として公称中心周波 数に関する情報、初期偏差及び規格に関する 初期偏差情報、温度特性及び規格に関する温 度特性情報、電源変動及び規格に関する電源 変動情報、エージング規格に関するエージン グ規格、発振周波数の補正が必要であること を判断するための要補正基準、発振器21が可� ��発振器の場合の可変特性等を格納する。こ� ��場合、エージング規格には、環境による周� ��数変動の規格も含まれるものとする。又、� ��モリ13(又は13-1)は、システム1-1(又は1-2)から 収集した情報の履歴を格納する。収集した情 報の履歴には、情報を収集した時刻、発振周 波数の周波数変動、温度、電源電圧、補正情 報の値等が含まれる。図7に示す固定補正情� �及び履歴は、制御部11及び/又は演算部12が実 行する演算処理に用いられる。

 図8は、監視・制御手順を説明するタイミ ングチャートである。図8は、監視装置1(1-1又 は1-2)とシステム2(2-1又は2-2)との間の情報の� �受信を示す。

 図8において、監視装置1の監視処理が開� �されると、監視装置1はステップ1で情報収集 指示を監視対象となるシステム2へ送信する� �システム2は、情報収集指示を受信すると、� ��テップS2でシステム2内の周波数情報、温度� ��報及び電源情報を収集する情報収集処理を� ��う。システム2は、情報収集処理が終了する と、ステップS3で収集した情報を監視装置1へ 送信する。

 監視装置1は、収集された情報を受信する と、ステップS4で温度補正、電源補正、前回� ��視時との比較、エージング分の算出等を含� ��情報分析を開始する。監視装置1は、ステッ プS5で補正の要否を判断し、補正が必要であ� ��と判断するとステップS6で補正情報を算出� �、ステップS7で補正情報をシステム2へ送信� �る。

 システム2は、補正情報を受信すると、ス テップS8で補正情報をメモリ25に書き込むこ� �で補正を実施し、ステップS9で補正終了情報 を監視装置1へ送信する。監視装置1は、補正� ��了情報を受信すると、ステップS10で監視処� ��を終了する。

 尚、図2に示す通信回線3がデジタル回線� �場合も、監視・制御手順は図8の場合と同様� ��なるが、発振器21の発振周波数を直接監視� �ることができないため、発振周波数の周波� �変動分をシステム2-2内の制御部24で算出しな ければならない。この場合、制御部24での算� ��時に用いられる基準クロックは、キャリア� ��ロックからの抽出することができ、又、シ� ��テム2-2にアンテナを含む受信部が設けられ� ��いれば放送波内のクロック又はGPS波内のク� ��ックを基準クロックとして用いることがで� ��る。発振周波数の周波数変動分に関する情� ��は、制御部24により例えば基準クロックと� �位相差を抽出し、デジタル情報化して通信� �ることにより監視装置1-2へ送信することが� �きる。

 図9は、監視装置1の監視・制御手順の要� �、特に監視開始及び補正の要否の判断に関� �る処理を説明するフローチャートである。� �9において、ステップS51はシステム2を監視す る時期であるか否かを判定し、判定結果がNO� ��あると処理は終了する。他方、ステップS51� ��判定結果がYESであると、ステップS52は、監� ��するべきシステム2、即ち、監視対象のシス テム2を特定する。監視時期は、例えば毎日� �前9時とするが、毎日監視を行う訳ではない� ��監視装置1の立ち上げ当初は毎日監視を行う ような設定にしてあるが、上記の如くエージ ングは一般的に対数的に変動するので、監視 時期は、発振周波数の想定内の変動範囲(例� �ば約±7.8ppm/decade)では対数軸で等間隔であり� ��想定外の変動を確認した時点で毎日又はそ� ��変動量に応じた間隔となる。具体的には、� ��振周波数に一般的(対数的に線形)な変動が� �測されれば、例えば1,2,5,10,20,50,100日目とい� �た間隔での監視で十分である。発振周波数� �突発的な変動に対応するために、間隔をも� �少し細かく設定しても良いことは言うまで� �ない。

 ステップS53は、監視対象のシステム2へ情 報収集指示を送信することにより、システム 2から収集された周波数情報、温度情報及び� �源情報を含む状態情報を受信する(図8のステ ップS1,S3に対応)。ステップS54は、受信した周 波数情報、温度情報及び電源情報を含む状態 情報を、監視対象のシステム2内の発振器21の 固定補正情報に照らし合わせて、エージング による発振周波数の変動量を算出する(図8の� ��テップS5に対応)。

 次に、ステップS55は、算出されたエージ� ��グによる発振周波数の変動量が要補正基準� ��(±15ppm)以内であるか否か(単純に基準以上に 変動しているか否か)の判定を行う。発振周� �数の変動量が基準値を超えておりステップS5 5の判定結果がNOの場合は、ステップS56はシス テム2内のメモリ25の補正情報を書き換えるた めの補正情報を作成し、ステップS57はメモリ 25の補正情報の作成した補正情報への書き換� ��を行う(図8のステップS5,S6,S7に対応)。ステ� �プS55の判定結果がYES、或いは、ステップS57� �後、ステップS58は、補正を行わなかった場� �の変動量である累積変動分を算出する。こ� �累積変動分は、温度及び電源電圧を考慮し� �基準となる環境での発振周波数に過去の累� �補正分を加えた値である。

 ステップS59は、ステップS58で算出した累� ��変動分がエージング想定変動内か否かを判� ��する。累積変動分が想定変動を超えており� ��テップS59の判定結果がNOの場合は、何らか� �異常(破壊モード)と考えられるため、例えば 発振器21の交換を促すアラームをシステム2へ 送信する。ステップS59の判定結果がYES、或い は、ステップS60の後、ステップS61は、次回の 監視時期を算出し、処理はステップS51へ戻る 。尚、アラームは、監視装置1及びシステム2� ��少なくとも一方で出力すれば良い。

 このようにして、現在及び過去の状態情� ��や固定補正情報を元に、エージングによる� ��振周波数の周波数変動量を抽出する。この� ��波数変動量が当初設定された許容範囲内で� ��れば次回の監視時期まで何もせず、許容範� ��を超えるか、或いは、許容範囲を超えそう� ��場合には、発振周波数を補正するためにシ� ��テム2内のメモリ25に格納されている補正情� ��を書き換える。つまり、発振器21の固定補� �情報を用いて、発振周波数を基準となる環� �(温度25℃、電源電圧3.3V等)での発振周波数に 補正する。

 図10は、発振器の制御情報の書き換えの� �例を説明する図である。図10において、縦軸 は周波数変動量を任意単位で示し、横軸は日 数を対数で示す。20年は7300日であり、図10に� ��す大きな三角形内が想定エージング範囲AR� �示し、太線が実際の周波数変動を示す。こ� �では、説明の便宜上、要補正基準値を超え� �100日過ぎに1回目の補正情報の書き換えが行� ��れたことを示している。

 図10において、点線は補正情報の書き換� �が行われなかった場合の累積変動量を示し� �この例では2000日付近で想定エージング範囲� ��超えたことを示しており、発振器21に搭載� �れている水晶振動子に何らかの破壊モード(� ��極腐食等)が存在していることがわかる。こ の時点でアラーム(監視装置1の表示部に、シ� ��テム2内の発振器21が通常のエージング変動� ��上に変動している旨のメッセージ)が発信さ れるので、直ちに発振器21の交換が必要であ� ��ことがわかる。尚、補正情報の書き換えは� ��常通り行われ、システム2をダウンさせるこ となく暫く現状の発振器21で稼動する。

 本発明のプログラムは、コンピュータを� ��記各実施例における監視装置の各手段とし� ��機能させるためのものであり、各種コンピ� ��ータ読み取り可能な記憶媒体に格納されて� ��ても良い。つまり、プログラムは、コンピ� ��ータを監視装置の制御部及び演算部の機能� ��実現させるものである。

 上記の各実施例では、監視装置が一又は� ��数のシステムを遠隔(リモートに)監視して� �要に応じて各システム内の発振器を遠隔制� �する構成であるが、システム自体に監視装� �の機能を備えるようにしても良いことは言� �までもない。この場合、監視装置として機� �するシステム部分が用いる基準クロックは� �上記デジタル回線を用いた場合と同様にシ� �テム外から得れば良い。