CN114097010A - 信息处理装置、程序和信息处理方法 - Google Patents

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Abstract

具有：接收I/F部(131)，其依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据；接收时刻计测部(132)，其计测分别接收到多个检测数据的接收时刻；以及事件检测时刻估计部(139)，其根据作为系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间、最短系统延迟时抖动量、以及从检测到与对象检测数据对应的事件到检测到与最新的检测数据对应的事件为止的期间，估计检测到与最新的检测数据对应的事件的时刻即事件检测时刻，该最短系统延迟时抖动量是在接收多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值与对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量。

Description

信息处理装置、程序和信息处理方法
技术领域
本发明涉及信息处理装置、程序和信息处理方法。
背景技术
在经由无线或有线的传输路径利用遥控器收集来自传感器的信息并对其进行处理的情况下，由于传输路径的延迟时间的波动的影响，一般很难在接收侧掌握发送侧的事件发生时刻。
以往，存在通过时刻同步分组进行控制以使接收侧的时钟与发送侧的时钟同步的技术(例如参照专利文献1)。其在取得发送侧、接收侧双方的时钟的同步后，对发送分组赋予表示发送侧的事件发生时刻的时间戳，能够在接收侧掌握事件发生时刻。
现有技术例如能够应用于需要使多个摄像机的时刻同步的摄像头系统、或需要使控制设备和非控制设备的时刻同步的控制系统等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-232845号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在发送侧是简单的传感器的情况下，有时传感器无法具有用于对时刻进行计时的系统时钟。
此外，即使发送侧能够具有系统时钟，为了以与接收侧相同的时钟频率驱动时钟，也需要PLL(Phase Locked Loop：锁相环)，或者需要用于对发送侧的系统时钟与接收侧的系统时钟的时钟偏差进行校正的时刻同步分组发送功能。
因此，本发明的一个或多个方式的目的在于，接收侧能够容易地估计检测到事件的时刻。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的信息处理装置的特征在于，所述信息处理装置具有：接收部，其依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据；接收时刻计测部，其计测分别接收到所述多个检测数据的时刻即接收时刻；最短系统延迟时间存储部，其存储作为从所述传感器检测到所述事件的时刻到所述接收时刻为止的系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间；最短接收时接收时刻期待值存储部，其存储在接收所述多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收所述系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值；抖动量估计部，其估计所述最短接收时接收时刻期待值与所述对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量作为最短系统延迟时抖动量；以及事件检测时刻估计部，其根据所述最短系统延迟时间、所述最短接收时接收时刻期待值、从检测到与所述对象检测数据对应的所述事件到检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件为止的期间、以及所述最短系统延迟时抖动量，估计检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。
本发明的一个方式的程序的特征在于，该程序使计算机作为以下部分发挥功能：接收部，其依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据；接收时刻计测部，其计测分别接收到所述多个检测数据的时刻即接收时刻；最短系统延迟时间存储部，其存储作为从所述传感器检测到所述事件的时刻到所述接收时刻为止的系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间；最短接收时接收时刻期待值存储部，其存储在接收所述多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收所述系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值；抖动量估计部，其估计所述最短接收时接收时刻期待值与所述对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量作为最短系统延迟时抖动量；以及事件检测时刻估计部，其根据所述最短系统延迟时间、所述最短接收时接收时刻期待值、从检测到与所述对象检测数据对应的所述事件到检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件为止的期间、以及所述最短系统延迟时抖动量，估计检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。
本发明的一个方式的信息处理方法的特征在于，依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据，计测分别接收到所述多个检测数据的时刻即接收时刻，存储在接收所述多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收从所述传感器检测到所述事件的时刻到所述接收时刻为止的系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值，估计所述最短接收时接收时刻期待值与所述对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量作为最短系统延迟时抖动量，根据作为所述系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间、所述最短接收时接收时刻期待值、从检测到与所述对象检测数据对应的所述事件到检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件为止的期间、以及所述最短系统延迟时抖动量，估计检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。
发明效果
根据本发明的一个或多个方式，接收侧能够容易地估计检测到事件的时刻。
附图说明
图1是概略地示出实施方式的通信系统的结构的框图。
图2是用于说明事件检测时刻的计算的概略图。
图3的(A)和(B)是示出硬件结构例的框图。
图4是用于说明数据接收单元中的事件检测时刻的估计方法的时序图。
图5是示出接收时刻运算部中的接收时刻期待值的计算处理的流程图。
图6是示出事件检测时刻估计部中的事件检测时刻的估计处理的流程图。
图7是示出抖动量估计部中的抖动量的估计处理的流程图。
图8是概略地示出统合处理部的结构的一例的框图。
图9是用于说明统合处理部中的动作的概略图。
图10的(A)和(B)是用于说明在模拟中本实施方式与比较例的估计误差的曲线图。
图11是图10的(A)的一部分的放大图。
具体实施方式
图1是概略地示出实施方式的通信系统100的结构的框图。
如图1所示，通信系统100具有检测事件的多个传感器110、以及接收分别来自多个传感器110的多个检测数据(也称作传感器数据)并对它们进行处理的信息处理装置120。
传感器110以固定的采样周期检测事件。而且，传感器110是发送检测数据的发送装置，该检测数据表示通过检测事件而生成的检测结果。传感器110的检测对象没有限制。传感器110例如是检测物体的位置的位置传感器或检测物体的速度的速度传感器等。此外，图1中示出3台传感器110，但是，传感器110的数量只要是1台以上即可。
传感器110以某个固定的检测周期(也称作采样周期)Tsa(换言之，按照固定的时间间隔)进行事件的检测即传感，进行通过该传感而生成的信号的处理，将表示该处理结果的检测数据送出到传输路径101。传输路径101是无线通信用或有线通信用的信号的传输路径。传输路径101例如能够通过互联网或LAN(Local Area Network：局域网)等这样的网络、总线、电话通信网或专用线路等构成。
信息处理装置120具有数据接收单元130、系统时钟150和统合处理部160。
信息处理装置120具有作为多个接收装置的多个数据接收单元130，以接收来自多个传感器110的多个检测数据。多个数据接收单元130以能够与多个传感器110进行通信的方式与传输路径101连接。此外，图1中示出3台数据接收单元130，但是，数据接收单元130的数量只要是1台以上即可。
从传感器110以固定的周期送出的检测数据例如经由传输路径101输入到数据接收单元130。
数据接收单元130使用从系统时钟150得到的系统时刻，计算对应的传感器110检测到事件的时刻即事件检测时刻，由此进行估计。然后，数据接收单元130进行接收到的检测数据与估计出的事件检测时刻TMS_ic的关联，将关联起来的数据作为关联信息提供给统合处理部160。这里，i是表示在一个数据接收单元130中接收到检测数据的顺序的通信顺序编号，且是“0”以上的整数。
系统时钟150是计测系统时刻的经时部。系统时钟150计测的系统时刻表示当前的时刻。例如，系统时钟150能够通过计测时刻的时钟或接收从外部提供的表示时刻的信号的装置来实现。另外，在图1中，系统时钟150作为与数据接收单元130分体的结构而示出，但是，系统时钟150也可以是数据接收单元130的一部分，或者，还可以是统合处理部160的一部分。
统合处理部160从多个数据接收单元130接收多个关联信息，根据这些关联信息进行检测数据的统合处理。
统合处理部160例如在检测数据是作为检测对象的物体的位置数据的情况下，通过将表示由传感器110检测到的同一物体的位置的位置数据和传感器110检测到物体的位置的时刻的估计值即事件检测时刻TMS_ic关联起来的关联信息，计算与事件检测时刻TMS_ic不同的时刻的物体的位置，由此能够进行掌握。
另外，统合处理部160也可以具有存储关联信息的存储部161。存储部161可以是统合处理部160的一部分，但是，也可以是设置于统合处理部160的外部的存储装置。
统合处理部160通过将由传感器110检测到的物体的位置作为时间的函数来处理，计算任意时刻的物体的位置，由此能够进行掌握。因此，图1所示的通信系统100计算作为检测对象的物体的当前位置或作为检测对象的物体的未来的位置即预测位置等这样的物体位置，由此能够进行掌握。
进而，统合处理部160能够判断由传感器110分别检测到的物体是否是同一物体。此外，统合处理部160活用从传感器110送出的多个检测数据中包含的多个位置数据，因此，能够提高检测到的物体的位置数据的可靠性。
为了高精度地进行以上这种统合处理，不仅需要由传感器110检测到的物体的位置数据，还需要由传感器110检测到物体的时点即事件检测时刻的准确的时刻信息。以后，说明在实施方式1的通信系统100中如何高精度地估计传感器检测到物体的时刻即事件检测时刻TMS_ic。
多个数据接收单元130基本上具有彼此相同的结构。因此，下面，对一个数据接收单元130的结构进行说明。
数据接收单元130具有接收接口部(以下称作接收I/F部)131、接收时刻计测部132、最短系统延迟时间存储部133、采样周期存储部134、接收时刻运算部135、最短接收时接收时刻期待值存储部136、抖动量估计部137、最短接收时抖动量存储部138、事件检测时刻估计部139和关联信息存储部140。
接收I/F部131作为依次接收从对应的传感器110送出的多个检测数据的接收部发挥功能。接收I/F部131在接收到检测数据时，将通知接收到检测数据的数据接收通知提供给接收时刻计测部132。这里，将第i个接收到的检测数据的接收时刻记作Tr_i。
每当接收数据接收通知时，接收时刻计测部132参照来自系统时钟150的系统时刻，计测接收到检测数据的时刻即接收时刻。换言之，接收时刻计测部132作为取得接收到检测数据的接收时刻的接收时刻取得部发挥功能。
最短系统延迟时间存储部133存储作为从传感器110检测到事件的时刻即事件检测时刻到接收I/F部131接收到与该事件对应的检测数据的时刻即接收时刻为止的时间即系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间。最短系统延迟时间是事先计测出的固定值。
采样周期存储部134存储对应的传感器110的采样周期。
接收时刻运算部135根据最短接收时接收时刻期待值、最新的检测数据的接收时刻和采样周期，运算接收最新的检测数据的时刻即接收时刻期待值。具体而言，如下所述。
接收时刻运算部135针对从对应的传感器110的事件检测时刻到接收I/F部131的接收时刻Tr_i为止的时间即系统延迟时间，计算作为其变动时间分量的抖动量Tj_i的分布平均值即平均抖动量。将与第i个接收到的检测数据有关的平均抖动量记作Tj_me_i。
这里，设N为规定采样数(N为2以上的整数)，设K为按照每个采样而增加1的整数(0≤K≤N)，设Ta_me_min为传输延迟最短接收时的接收时刻期待值即最短接收时接收时刻期待值，设imin为此时的通信顺序编号即最短通信顺序编号。这种情况下，平均抖动量Tj_me_i能够通过以下的式(1)和式(2)来计算。另外，抖动量定义为实际的接收时刻从接收时刻期待值偏离多少的量。
【数学式1】
Figure BDA0003458193060000061
【数学式2】
Tj_i＝Tr_i-{Ta_me_min+(i-imin)·Tsa} (2)
但是，在初次接收检测数据时，在上述式(1)中，置换为Tj_me_i＝Tr_0。此外，在接收直到K为规定采样数N以上为止的检测数据时，上述式(1)置换为下述的式(3)。
【数学式3】
Figure BDA0003458193060000071
接着，接收时刻运算部135以最短接收时接收时刻期待值为起点，以对此时的通信顺序编号imin与当前的通信顺序编号i之差乘以采样周期Tsa而得到的时间，对最短接收时接收时刻期待值进行时间位移，与求出的平均抖动量Tj_me_i相加，运算接下来接收的检测数据的接收时刻的期待值即新的接收时刻期待值Ta_me_i。该计算通过以下的式(4)来进行。
【数学式4】
Ta_me_i＝Ta_me_min+(i-imin)·Tsa+Tj_me_i (4)
在上述式子中，利用了事先计测出的最短系统延迟时间Tt_min能够视为与该计测后的动作时的最短系统延迟时间相等即大致相等这样的原理，以及在事先计测后的动作时发生环境变动而使接收时刻期待值Ta_me_i发生变化的情况下，最短系统延迟时间Tt_min也不发生变化这样的原理。作为传输路径101的网络上的通常时的频带使用量被设计成远远低于网络中可使用的最大通信量的量。因此，事先计测时的系统延迟时间的最短时间和事先计测后的系统延迟时间的最短时间均是在传输路径101中进行数据传输时能够以不存在总线竞争的状态进行传输的情况下的最短时间，可认为它们是相同的时间(最短系统延迟时间)Tt_min。
这里，将抖动量定义为从某个检测数据的接收时刻期待值减去该检测数据的接收时刻而得到的时间。
这种情况下，在估计作为最新的检测数据的第i个检测数据的事件检测时刻时，如果在第h个检测数据(h是满足0≤h<i的整数)中系统延迟时间最短，则从此时的接收时刻期待值Ta_me_h减去接收时刻Tr_h而得到的时间成为系统延迟时间最短时的抖动量即最短系统延迟时抖动量Tj_min。该情况下，将第h个检测数据也称作对象检测数据。另外，在估计第h个检测数据的事件检测时刻时，将系统延迟时间最短的检测数据也称作从前对象检测数据。
能够在动作中通过数据接收单元130如下求出最短系统延迟时抖动量Tj_min。
在接收到系统延迟时间最短的检测数据的情况下，由后述的抖动量估计部137求出的抖动量Tj_i最大。因此，在接收时刻Tr_i比接收时刻期待值Ta_me_i早的情况下，在抖动量估计部137求出的抖动量Tj_i比此前的最大值大时(换言之，在抖动量Tj_i是新的最大值时)，该抖动量Tj_i作为最短系统延迟时抖动量Tj_min存储于最短接收时抖动量存储部138。
这里，最短接收时接收时刻期待值存储部136存储在接收最新的检测数据之前作为接收系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的接收时刻期待值Ta_me_h，作为最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min。
最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min是根据在接收I/F部131接收对象检测数据之前作为从前对象检测数据的接收时刻期待值而运算出的从前最短接收时接收时刻期待值、对象检测数据的接收时刻和采样周期而由接收时刻运算部135运算出的对象检测数据的接收时刻期待值。另外，在抖动量估计部137检测到抖动量Tj_i的最大值时，通过接收时刻运算部135对最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min进行更新。
此外，抖动量估计部137估计接收数据中的抖动量Tj_i，将最大的抖动量Tj_i作为最短系统延迟时抖动量Tj_min存储于最短接收时抖动量存储部138。
最短接收时抖动量存储部138将计测出最短系统延迟时抖动量Tj_min时的通信顺序编号h作为最短通信顺序编号imin而与最短系统延迟时抖动量Tj_min一起进行存储。
事件检测时刻估计部139根据最短系统延迟时间、最短接收时接收时刻期待值、从检测到与对象检测数据对应的事件到检测到与最新的检测数据对应的事件为止的期间、以及最短系统延迟时抖动量，估计检测到与最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。这里，事件检测时刻估计部139使用最短系统延迟时间Tt_min、最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min、采样周期Tsa、最短系统延迟时抖动量Tj_min和最短通信顺序编号imin，计算事件检测时刻TMS_ic，由此进行估计。
如图2所示，从以最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min为起点时间位移到与当前的通信顺序编号i对应的时间后的接收时刻期待值减去最短系统延迟时抖动量Tj_min和事先计测出的最短系统延迟时间Tt_min，由此，能够求出事件检测时刻TMS_ic。该计算通过以下的式(5)来表现。
【数学式5】
TMS_ic＝Ta_me_min+(i-imin)·Tsa-Tj_min-Tt_min (5)
关联信息存储部140存储来自事件检测时刻估计部139的事件检测时刻TMS_ic、来自抖动量估计部137的抖动量Tj_i和来自接收I/F部131的检测数据(通信顺序编号i)关联起来的关联信息。
统合处理部160使用关联信息存储部140中存储的关联信息进行统合处理。例如，统合处理部160根据关联信息，按照固定周期统一输出与最大等待时间量的过去的事件检测时刻相关联的检测数据。
例如如图3的(A)所示，以上记载的接收时刻计测部132、接收时刻运算部135、抖动量估计部137、事件检测时刻估计部139、系统时钟150和统合处理部160的一部分或全部能够由存储器190和执行存储器190中存储的程序的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器191构成。这种程序可以通过网络来提供，此外，也可以记录于记录介质来提供。即，这种程序例如可以作为程序产品来提供。即，信息处理装置120能够通过计算机实现。
此外，例如如图3的(B)所示，接收时刻计测部132、接收时刻运算部135、抖动量估计部137、事件检测时刻估计部139、系统时钟150和统合处理部160的一部分或全部还能够由单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)或FPGA(Field Programmable GateArray：现场可编程门阵列)等处理电路192构成。
另外，接收I/F部131能够由NIC(Network Interface Card：网络接口卡)等通信装置构成。
此外，最短系统延迟时间存储部133、采样周期存储部134、最短接收时接收时刻期待值存储部136、最短接收时抖动量存储部138、关联信息存储部140和存储部161能够由易失性或非易失性存储器构成。
图4是用于说明数据接收单元130中的事件检测时刻TMS_i的估计方法的时序图。
在图4中，传感器110检测到事件的时刻是TMS_i，将此时生成的检测数据记作No.i。这里，在图4中，设i＝0、1、2或3来进行说明。
检测数据经过与传感器110内的内部处理相伴的内部延迟时间而被送出到传输路径101。被送出到传输路径101的检测数据经过传输延迟时间而由数据接收单元130在时刻Tr_i接收。
数据接收单元130利用接收I/F部131进行接收处理。具体而言，接收I/F部131通过接收中断处理读出接收I/F部131内的接收缓冲器中存储的检测数据，向关联信息存储部140转送数据。
与其并行地，接收I/F部131向接收时刻计测部132提供数据接收通知，事件检测时刻估计部139将估计出的事件检测时刻TMS_ic与关联信息存储部140内的对应的检测数据(No.i)关联起来进行存储。
传感器110以固定的采样周期Tsa检测事件，将作为检测结果的检测数据送出到传输路径101。如果系统延迟时间固定，则由数据接收单元130进行接收的定时也成为固定周期Tsa，但是，实际上，如图4所示，数据接收单元130的接收时刻Tr_0、Tr_1、Tr_2、Tr_3的间隔不是固定值Tsa，而具有偏差。
在图4中，Tt_min是作为事先计测出的系统延迟时间的最短值的最短系统延迟时间。在接收I/F部131接收到检测数据时，向接收时刻计测部132送出数据接收通知。
每当接收到数据接收通知时，接收时刻计测部132从系统时钟150取得当前时刻即接收时刻Tr_i，将其通知给接收时刻运算部135。
另一方面，系统延迟时间的最短值即最短系统延迟时间Tt_min是事先计测的，其值存储于最短系统延迟时间存储部133。此外，在采样周期存储部134中存储有传感器110进行物体检测的事件检测周期即在传输路径101中进行数据输出的采样周期Tsa。
在图4中，接收时刻运算部135根据抖动量Tj_i的平均值即平均抖动量Tj_me_i计算接收时刻期待值Ta_me_i，抖动量Tj_i是相对于固定周期的接收定时的到达时刻变动量。
接收时刻期待值Ta_me_i使用上述式(4)来计算。
抖动量Tj_i使用上述式(2)来计算，是相对于接收时刻期待值Ta_me_i的偏移量。
此外，Tj_min是作为最短接收时的抖动量的最短系统延迟时抖动量，是接收时刻比接收时刻期待值Ta_me_i早的方向的最大抖动量。最短接收时抖动量存储部138存储抖动量估计部137估计出的检测数据的接收时的抖动量中的、接收时刻早的方向的最大抖动量。此时，最短接收时接收时刻期待值存储部136存储从接收时刻运算部135提供的接收时刻期待值Ta_me_i作为最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min。此外，最短接收时抖动量存储部138存储此时从抖动量估计部137提供的抖动量Tj_i作为最短系统延迟时抖动量Tj_min，并且存储此时的通信顺序编号imin。
在事件检测时刻估计部139中，使用以上的定义，通过上述式(5)求出传感器110中的事件检测时刻TMS_ic。
下面，对用于估计以上记载的传感器110中的事件检测时刻TMS_ic的数据接收单元130的具体动作进行说明。首先，通过接收时刻运算部135求出接收时刻期待值Ta_me_i。
图5是示出接收时刻运算部135中的接收时刻期待值Ta_me_i的计算处理的流程图。
首先，接收时刻运算部135将编号K设为初始值“0”(S10)。
接着，接收时刻运算部135判断是否是数据接收单元130起动后最初接收检测数据(S11)。在是初次接收的情况下(步骤S11：是)，处理转移到步骤S12。另一方面，在不是初次接收的情况下(步骤S11：否)，处理转移到步骤S14。
在步骤S12中，接收时刻运算部135进行使抖动量Tj_i＝Tj_K的值成为“0”的处理即初始化。即，接收时刻运算部135设在初次接收到的检测数据中不存在系统延迟引起的抖动量，设为Tj_i＝0。
接着，接收时刻运算部135将接收时刻期待值Ta_me_i设为初次的接收时刻Tr_0。然后，处理转移到步骤S19。
在步骤S11中判断为不是初次接收的情况下(步骤S11：否)，处理转移到步骤S14。在步骤S14中，接收时刻运算部135使用上述式(2)计算抖动量Tj_i。
接着，接收时刻运算部135判断编号K是否为规定的采样数N以上(S15)。在编号K为规定的采样数N以上的情况下(步骤S15：是)，处理转移到步骤S16，在编号K小于规定的采样数N的情况下(步骤S15：否)，处理转移到步骤S17。
在步骤S16中，接收时刻运算部135使用上述式(1)，求出采样数N中的过去的抖动量Tj_i的移动平均即平均抖动量Tj_me_i。然后，处理转移到步骤S18。
另一方面，在步骤S17中，接收时刻运算部135使用上述式(3)求出平均抖动量Tj_me_i。然后，处理转移到步骤S18。
在步骤S18中，接收时刻运算部135使用上述式(4)求出接收时刻期待值Ta_me_i。然后，处理进入步骤S19。
在步骤S19中，接收时刻运算部135将接收时刻期待值Ta_me_i提供给事件检测时刻估计部139和抖动量估计部137。
然后，接收时刻运算部135使编号K增加“1”(S20)，使处理返回步骤S11。
如上所述，每当接收时刻计测部132接收最新的检测数据时，接收时刻运算部135接受此时的接收时刻通知，进行图5所示的处理。
图6是示出数据接收单元130的事件检测时刻估计部139中的事件检测时刻TMS_ic的估计处理的流程图。
首先，事件检测时刻估计部139使用上述式(5)计算事件检测时刻TMS_ic，由此进行估计(S30)。
然后，事件检测时刻估计部139将计算出的事件检测时刻TMS_ic存储于关联信息存储部140(S31)。另外，关联信息存储部140在接收到计算出的事件检测时刻TMS_ic时，进行已经经由接收I/F部131暂时蓄积的来自传感器110的检测数据与计算出的事件检测时刻TMS_ic的关联，作为关联信息进行存储。另外，该关联信息被提供给统合处理部160。
图7是示出抖动量估计部137中的抖动量Tj_i的估计处理的流程图。
首先，抖动量估计部137判断是否是数据接收单元130起动后初次接收检测数据(S40)。在是初次接收的情况下(步骤S40：是)，处理进入步骤S41。在不是初次接收的情况下(步骤S40：否)，处理进入步骤S42。
在步骤S41中，抖动量估计部137进行使抖动量Tj_i成为“0”的初始化。然后，处理进入步骤S43。
另一方面，在步骤S42中，抖动量估计部137使用上述式(2)求出抖动量Tj_i。然后，处理进入步骤S43。
在步骤S43中，抖动量估计部137将抖动量Tj_i存储于关联信息存储部140。
接着，抖动量估计部137判定本次的抖动量Tj_i是否如上所述是最短系统延迟时间的接收(S44)。在是最短系统延迟时间的接收的情况下(步骤S44：是)，处理进入步骤S45，在不是最短系统延迟时间的接收的情况下(步骤S44：否)，处理结束。
在步骤S45中，抖动量估计部137利用该抖动量Tj_i对最短接收时抖动量存储部138中存储的最短系统延迟时抖动量Tj_min进行更新，利用顺序编号i对最短接收时的顺序编号imin进行更新。
然后，抖动量估计部137使接收时刻运算部135将接收时刻期待值Ta_me_i作为最短接收时接收时刻期待值Ta_me_min存储于最短接收时接收时刻期待值存储部136。
图8是概略地示出统合处理部160的结构的一例的框图。
统合处理部160具有作为存储部161发挥功能的FIFO缓冲器162以及传感器间同步处理部163。
FIFO缓冲器162按照每个传感器110来准备。
传感器间同步处理部163使用FIFO(First In First Out：先进先出)缓冲器162中存储的关联信息，进行使传感器110间的数据同步的同步处理。
图9是用于说明统合处理部160中的动作的概略图。
按照每个传感器110设置的FIFO缓冲器162暂时存储与检测数据DD相关联的事件检测时刻TMS_ic或抖动量Tj_i。
传感器间同步处理部163从这些FIFO缓冲器162分别收集检测数据DD，该检测数据DD具有从每个固定的数据收集周期时间Tcollect的收集时刻TC_i、TC_i+1起以收集最大等待时间Tcollect_max量接近过去的时刻的事件检测时刻。这里，理想情况下，收集最大等待时间Tcollect_max是能够吸收系统延迟抖动引起的数据延迟的充分的时间。
收集到的检测数据DD与该收集中使用的时刻一起作为一个数据帧被通知给后级的处理装置。
在图9中，示出在时刻TCF_i收集到的数据帧DFi和在时刻TCF_i+1收集到的数据帧DFi+1。
另外，如图9所示的数据帧DFi+1那样，直到收集时刻TCF_i+1为止无法接收的检测数据DD164在数据帧DFi+1中成为缺失状态。另外，在系统延迟抖动比收集最大等待时间Tcollect_max大的情况下，产生这种检测数据DD164。
接着，对以上记载的实施方式的效果进行说明。
例如，与不使用以上记载的式(1)～式(5)而使用上述式(3)和下述式(6)～式(8)估计事件检测时刻TMS_ib的比较例进行比较，对本实施方式的效果进行说明。
在该比较例中，如式(6)～式(8)所示，不使用本实施方式中的最短接收时的接收时刻期待值Ta_me_min而使用1个采样周期前求出的接收时刻期待值Ta_me_i来估计事件检测时刻TMS_ib。
【数学式6】
Tj_i＝Tr_i-{Ta_me_min+Tsa} (6)
【数学式7】
Ta_me_i＝Ta_me_min+Tsa+Tj_me_i (7)
【数学式8】
TMS_ib＝Ta_me_i-Tj_min-Tt_min (8)
图10的(A)和(B)是用于说明在模拟中本实施方式与比较例的估计误差的曲线图。
图10的(A)是示出用于进行比较的模拟中使用的系统延迟分布的一例的图，图11是其一部分的放大图。
此外，图10的(B)示出图10的(A)所示的情况下的本实施方式与比较例的估计误差。
如图10的(A)所示，在该模拟中，设采样周期为1ms，在动作中的时刻2秒，系统延迟时间的平均值从1.08ms变动成62.4ms，在时刻4秒，系统延迟时间的平均值从62.4ms变动成29.36ms，在时刻6秒，系统延迟时间的平均值从29.3ms变动成1.09ms。作为系统延迟时间的平均值这样大幅变动的情况，存在在传输路径101中交换的与多个通信有关的数据量大幅变动的情况。此外，例如，还存在马达内部信息的遥感等电磁噪声大幅变化的情况、根据马达旋转速度或负载转矩而使电磁噪声电平大幅变化的情况、发生无线通信的分组错误且由于其重试发送而使系统延迟时间大幅变动的情况。对本实施方式中的数据接收单元130接收到这种数据时估计的事件检测时刻TMS_ic和比较例中的事件检测时刻TMS_ib进行比较。
如图10的(B)所示，在本实施方式中，即使系统延迟时间的平均值如上所述变动，也是事件检测时刻的误差大致为0ms的状态。
与此相对，在比较例中，在系统延迟时间的变动(特别是系统延迟平均值大幅变化的变动)时，误差增大。特别地，在系统延迟时间平均值减小这样的变动(例如从4秒到6秒的变动和从6秒到8秒的变动)中，误差增大，直到误差收敛为“0”为止需要时间。
如图10的(B)所示，在从时刻2秒到4秒为止的期间内，在比较例中，在系统延迟时间最短接收时，系统延迟时间通过事先计测而得到真值，因此，误差成为零。但是，在比较例中，在从4秒到6秒为止的期间和从6秒到8秒为止的期间内，即使系统延迟时间最短，误差也不成为“0”。这是由于，接收时刻的期待值Ta_me_i被向减小的方向更新，因此，即使在系统延迟时间最短接收时，最短系统延迟时抖动量Tj_min也不被更新，换言之，最短系统延迟时抖动量Tj_min不会成为负方向的最大，因此，事件检测时刻的估计误差增大。
最短系统延迟时抖动量Tj_min应用移动平均采样数中最短的抖动量Tj_i，因此，在时刻4秒，系统延迟平均值非常短，然后，在经过1000个采样时间后的时刻5秒，忘记最短系统延迟时抖动量Tj_min，终于开始应用新的最短系统延迟时抖动量Tj_min。
此外，在比较例中，直到误差收敛为止，接收时刻期待值的更新需要移动平均采样数的时间，因此，在时刻6秒，误差终于收敛。另一方面，本实施方式中的事件检测时刻TMS_ic的误差不受系统延迟时间变动的影响，能够进行针对环境变动不敏感的时刻估计。这是由于，在上述式(2)、式(4)和式(5)中，使用在传输系统中不变的最短接收时的接收时刻期待值分别求出抖动、接收时刻期待值和事件检测时刻，因此，估计误差减小。
如上所述，根据本实施方式，在从发送侧向数据接收单元130传输数据的系统中，即使是系统延迟时间存在抖动的环境，也能够利用数据接收单元130高精度地估计事件检测时刻TMS_ic。
此外，在系统延迟时间的平均值大幅变动的情况下，也使用在传输系统中不变的最短接收时的接收时刻期待值分别求出抖动、接收时刻期待值和事件检测时刻，因此，能够减小估计误差。
此外，根据本实施方式，不需要交换接收侧与发送侧的系统时刻同步用的同步分组、或与传感器数据一起从传感器侧发送事件检测时的时刻信息这样的系统上的制约，能够高精度地估计事件检测时刻。在发送侧是简单的传感器的情况下，传感器无法具有系统时钟，或者即使能够具有系统时钟也需要用于以与接收侧相同的时钟频率驱动时钟的PLL，或者需要用于对时钟偏差进行校正的时刻同步分组发送功能，但是，在本实施方式中，即使没有这种系统上的制约条件，也能够估计传感时刻。
进而，在由于系统延迟而使应该以同一采样周期收集的检测数据的接收单元到达时间产生偏差的情况下，也在统合处理部160设置FIFO缓冲器162，对各个检测数据分别赋予传感的事件检测时刻的估计值，因此，传感器间同步处理部163正确地对以同一周期传感到的检测数据进行配对，进行数据帧化，输出该数据帧。由此，能够在后级准确地进行使用多个传感器数据的运算处理等。
标号说明
100：通信系统；110：传感器；120：信息处理装置；130：数据接收单元；131：接收I/F部；132：接收时刻计测部；133：最短系统延迟时间存储部；134：采样周期存储部；135：接收时刻运算部；136：最短接收时接收时刻期待值存储部；137：抖动量估计部；138：最短接收时抖动量存储部；139：事件检测时刻估计部；140：关联信息存储部；150：系统时钟；160：统合处理部；162：FIFO缓冲器；163：传感器间同步处理部。

Claims (6)

1.一种信息处理装置，其特征在于，该信息处理装置具有：
接收部，其依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据；
接收时刻计测部，其计测分别接收到所述多个检测数据的时刻即接收时刻；
最短系统延迟时间存储部，其存储作为从所述传感器检测到所述事件的时刻到所述接收时刻为止的系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间；
最短接收时接收时刻期待值存储部，其存储在接收所述多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收所述系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值；
抖动量估计部，其估计所述最短接收时接收时刻期待值与所述对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量作为最短系统延迟时抖动量；以及
事件检测时刻估计部，其根据所述最短系统延迟时间、所述最短接收时接收时刻期待值、从检测到与所述对象检测数据对应的所述事件到检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件为止的期间、以及所述最短系统延迟时抖动量，估计检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述信息处理装置还具有接收时刻运算部，该接收时刻运算部根据所述最短接收时接收时刻期待值、所述最新的检测数据的所述接收时刻和所述采样周期，运算接收所述最新的检测数据的时刻即接收时刻期待值，
所述最短接收时接收时刻期待值是根据从前最短接收时接收时刻期待值、所述对象检测数据的所述接收时刻和所述采样周期而由所述接收时刻运算部运算出的所述对象检测数据的接收时刻期待值，该从前最短接收时接收时刻期待值是在接收所述多个检测数据中的所述对象检测数据之前作为所述系统延迟时间最短的一个检测数据即从前对象检测数据的接收时刻期待值而运算出的。
3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述抖动量估计部在所述最新的检测数据的所述接收时刻比所述最新的检测数据的所述接收时刻期待值早、且所述最新的检测数据的所述接收时刻期待值与所述最新的检测数据的所述接收时刻之间的变动量比所述最短系统延迟时抖动量大的情况下，将所述最新的检测数据的所述接收时刻期待值与所述最新的检测数据的所述接收时刻之间的所述变动量设为新的最短系统延迟时抖动量，利用所述最新的检测数据的所述接收时刻期待值置换所述最短接收时接收时刻期待值存储部中存储的所述最短接收时接收时刻期待值，由此，将所述最新的检测数据的所述接收时刻期待值设为新的最短接收时接收时刻期待值。
4.根据权利要求2或3所述的信息处理装置，其特征在于，
所述信息处理装置还具有：
关联信息存储部，其存储将所述最新的检测数据和所述事件检测时刻关联起来的关联信息；以及
统合处理部，其根据所述关联信息，按照固定周期统一输出与最大等待时间量的过去的事件检测时刻相关联的所述检测数据。
5.一种程序，其特征在于，该程序使计算机作为以下部分发挥功能：
接收部，其依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据；
接收时刻计测部，其计测分别接收到所述多个检测数据的时刻即接收时刻；
最短系统延迟时间存储部，其存储作为从所述传感器检测到所述事件的时刻到所述接收时刻为止的系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间；
最短接收时接收时刻期待值存储部，其存储在接收所述多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收所述系统延迟时间最短的一个检测数据即对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值；
抖动量估计部，其估计所述最短接收时接收时刻期待值与所述对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量作为最短系统延迟时抖动量；以及
事件检测时刻估计部，其根据所述最短系统延迟时间、所述最短接收时接收时刻期待值、从检测到与所述对象检测数据对应的所述事件到检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件为止的期间、以及所述最短系统延迟时抖动量，估计检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。
6.一种信息处理方法，其特征在于，
依次接收从以固定的采样周期检测事件的传感器发送的多个检测数据，
计测分别接收到所述多个检测数据的时刻即接收时刻，
存储在接收所述多个检测数据中的最新的检测数据之前作为接收对象检测数据的时刻而运算出的最短接收时接收时刻期待值，该对象检测数据是从所述传感器检测到所述事件的时刻到所述接收时刻为止的系统延迟时间最短的一个检测数据，
估计所述最短接收时接收时刻期待值与所述对象检测数据的所述接收时刻之间的变动量作为最短系统延迟时抖动量，
根据作为所述系统延迟时间的最短值而预先确定的最短系统延迟时间、所述最短接收时接收时刻期待值、从检测到与所述对象检测数据对应的所述事件到检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件为止的期间、以及所述最短系统延迟时抖动量，估计检测到与所述最新的检测数据对应的所述事件的时刻即事件检测时刻。
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