JP2000187526A

JP2000187526A - 時刻同期化装置

Info

Publication number: JP2000187526A
Application number: JP10364027A
Authority: JP
Inventors: Haruto Yui; 晴人油井
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】時刻情報の信頼性の高い時刻同期化装置を得
る。【解決手段】Ｅ＝５ｍ＋ＴOVR を求める（３３）。３
６がＮＯの場合は直接、ＹＥＳの場合はＬＯＯＰ＝ｐ−
１を設定して（３７）、３８へ進む。３８にてはｍ＝０
かどうかを判定し、ＮＯの場合は基準カレンダ１１の秒
桁が５（ｍ−１）＋ＴOVR になるまで待つ（４０）。３
８がＹＥＳの場合はＥ＝０かどうかを判定し（３９）、
ＹＥＳの場合は補正終了。ＮＯの場合は基準カレンダの
秒桁が０になるまで待つ（４１）。４０あるいは４１が
ＹＥＳの場合は、システムカレンダが基準カレンダより
進んでいるか遅れているかを判定する（４２）。４２が
進んでいる場合はクロック遅進信号を出力し（４４）、
遅れている場合はクロック増進信号を出力する（４
３）。５０秒を待ち（４５）、ＣＯＵＮＴ＝ＣＯＵＮＴ
＋１とし（４６）、ＳＴＡＲＴ＝０をセットして（４
７）３３に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は時刻同期化装置に関
し、特にコンピュータシステムの時刻同期化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムのシステム時計
（時刻）を日本標準時計に同期させる必要がある。日本
標準時計（時刻）はもちろん標準電波（ＪＪＹ）から得
ることができるが、簡易的には例えば中波あるいはＦＭ
ラジオ放送の時報から得ることができる。特開平３−２
１０６１８号公報には、図５に示すような時報受信によ
るコンピュータ（ネットワーク）システムの時刻同期化
（修正）装置が提案されている。

【０００３】図５において、この提案による従来のシス
テムは、システムカレンダ（時計）を時報により同期化
する時刻同期化装置１と、時刻情報（システム時計；シ
ステムカレンダ）を基に情報処理制御するホスト（コン
ピュータ）システム２１〜２ｎを有する情報処理システ
ム２とにて構成される。

【０００４】時刻同期化装置１は、例えばＦＭ放送を受
信して時報タイミングを検出する時報受信部３と、時刻
同期化装置１全体を制御する制御部４と、時刻を初期設
定する時刻入力部５と、マスタ／サブのシステムカレン
ダ（時計）であるシステムカレンダ６，７と、システム
時計（カレンダ）（時刻情報）の基準クロック信号を発
生する基準発振器８と、基準クロック信号を分周する可
変分周器９とを有する。

【０００５】また、システム時計の時刻誤差（時報から
のずれ）を判定する時刻誤差判定部１０と、マスタシス
テムカレンダを情報処理システム２へ送出する選択器１
４と、マスタシステムカレンダのデータ誤りをチェック
するデータ誤りチェック（検出）部１３と、マスタシス
テムカレンダを情報処理システムへ送出するバッファ１
５，１６とを有して構成される。

【０００６】制御部４は、例えばシステムカレンダ６を
マスタ（システムカレンダ）とするようにマスタ指定信
号ａをオンに、システムカレンダ７をサブ（システムカ
レンダ）とするようにマスタ指定信号ａをオフに設定す
る。初期設定時、時刻入力部５より時刻情報を入力する
と、時刻情報をマスタ指定信号ａがオンになっているシ
ステムカレンダ６に設定する。

【０００７】基準発振器８からのクロック信号と可変分
周器９とにより秒桁上げパルスを出力してシステムカレ
ンダ６のカウントを行い、カウント値とエラー検出情報
とをホストシステム２１〜２ｎヘ伝達する。制御部４は
システムカレンダ６から時刻情報（マスタシステムカレ
ンダ）を読出し、時報を受信する時刻になると時報受信
部３への検出ゲート信号ｂをオンにする。時報受信部３
はＦＭ放送から時報音を受信すると時報検出信号ｃを出
力する。

【０００８】時刻誤差判定部１０は時報検出信号ｃを受
けた時にシステムカレンダ６の時刻情報から秒値（時刻
ずれ；時刻誤差）Ｔを判定し、５≧Ｔ＞０であればクロ
ック遅進信号ｄにＴ×１０秒間オンのパルスを生成し、
Ｔ≧５５であればクロック増進信号ｅにＴ×１０秒間オ
ンのパルスを生成し、５＜Ｔ＜５５であれば補正不可信
号ｆをオンにし、Ｔ＝０であれば、遅進信号ｄ、増進信
号ｅ、補正不可信号ｆをオフにする。なお、補正不可信
号ｆは制御部４へ通知される。

【０００９】可変分周器９は基準発振器８からのクロッ
クパルス（信号）を分周してシステムカレンダ６，７の
秒桁上げ（アップデート）パルスを生成する。すなわ
ち、クロック遅進信号ｄがオフ、クロック増進信号ｅが
オフの時は、１秒周期のクロック信号を生成し、クロッ
ク遅進信号ｄがオン、クロック増進信号ｅがオフの時
は、１秒−１０％周期のクロック信号を生成し、クロッ
ク遅進信号ｄがオフ、クロック増進信号ｅがオンの時
は、１秒＋１０％周期のクロック信号を生成する。この
ように周期を調整されたクロック信号を生成することに
より、システムカレンダは最大５０秒後に誤差が補正さ
れる。

【００１０】データ誤り検出部１３はホストシステム２
１〜２ｎヘ伝達している時刻情報とエラー検出情報とを
受取り、データ異常のチェックを行って、誤りがあれば
データ誤り信号ｇを制御部４へ通知する。制御部４は補
正不可信号ｆまたはデータ誤り信号ｇを受けると、マス
タ指定信号ａによりシステムカレンダ６をサブ（システ
ムカレンダ）に、システムカレンダ７をマスタ（システ
ムカレンダ）に切替え、以降システムカレンダ７の時刻
情報をホストシステム２１〜２ｎヘ伝達する。このよう
な手順をとるのは、システムカレンダ６あるいは７を時
報により瞬時にリセット（更新；補正）すると、送られ
る秒パルス（情報）位相に不連続が生じて、ホストシス
テム２１〜２ｎにトラブルを発生する可能性があるから
である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す特開平３−
２１０６１８号公報記載の提案の場合、時報受信部から
の時報検出信号を認識して、システムカレンダの時刻誤
差を補正できる最大値（範囲）は±５秒に限られる問題
がある。すなわち、それ以上誤差が大きい場合は補正不
可信号により、制御部がマスタ指示信号の設定を変更し
てシステムカレンダを切替え、時刻入力部から新たに時
刻設定（初期設定）をやり直さなければならない。

【００１２】また、±５秒の誤差を検出した場合は、次
の１分間にシステムカレンダのカウント用クロックを早
めるか遅らせるかしてシステムカレンダを自動補正する
が、１分後にシステムカレンダが標準時間に合っている
かどうかの確認をしない。従って、合っていない場合の
再補正あるいは±５秒以上の誤差を検出した時の補正誤
り検出は次の時報タイミンクまでできず、時刻情報の信
頼性が低くなる欠点がある。

【００１３】本発明の目的は、時刻情報の信頼性の高い
時刻同期化装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による時刻同期化
装置は、基準クロック信号を分周して発生した秒パルス
の周期を一定割合増加あるいは減少させることにより、
ラジオ放送から受信した時報を基に前記時報毎にプラス
マイナス一定秒の範囲のシステムカレンダの時刻ずれを
補正する時刻ずれ補正手段を有する時刻同期化装置であ
って、前記クロック信号を基に発生され前記時報により
瞬時にリセットされる基準カレンダを生成する基準カレ
ンダ生成手段と、前記システムカレンダの時刻ずれが前
記一定秒を越えた場合に前記基準カレンダを基に前記シ
ステムカレンダの時刻ずれを前記一定秒単位にて繰り返
し補正する一定秒単位補正手段と、前記一定秒単位補正
手段の動作毎に前記時報に関わらず前記基準カレンダを
基に前記時刻ずれ補正手段を動作させる手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００１５】また、前記基準クロック信号を発生する手
段と前記基準カレンダ生成手段とを電源バックアップす
ることを特徴とする。さらに、前記基準カレンダを基に
前記システムカレンダの時刻ずれが補正されたことを確
認することを特徴とする。

【００１６】本発明の作用は次の通りである。基準カレ
ンダとバックアップ電源とを追加する。すなわち、基準
カレンダは時報受信部にて検出した時報検出信号を基
に、常に標準時刻に瞬時にリセット（更新；補正）され
て動作（アップデート）し続ける。バックアップ電源は
時刻制御部の電源が断状態になっても、基準カレンダと
基準クロック発振器とへは電源供給を続ける電源であ
る。

【００１７】時刻受信部より時報検出信号が出力される
と、制御部は基準カレンダの内容を時報発生時刻の値に
更新（リセット；アップデート）する。制御部はマスタ
システムカレンダの誤差を時報タイミングに合わせた基
準カレンダと、時刻誤差判定部と、可変分周器とによ
り、一回につき例えば±５秒の補正をｍ回あるいはｍ＋
１回繰り返し、合計５秒以上の誤差を補正する。以下
に、システムカレンダが標準時刻に対して＋５＋ＴOVR
秒進んだ場合の制御部の動作を示す。

【００１８】すなわち、制御部の動作は、誤差が＋５秒
を越え、５ｍ＋ＴOVR 秒（ｍは整数、５≧ＴOVR ＞０）
である時は、補正不可信号が発生する。制御部は基準カ
レンダの内容とシステムカレンダの内容とを比較して、
誤差５ｍ＋ＴOVR 秒を算出する。基準カレンダの秒桁が
次の最初に５（ｍ−１）＋ＴOVR 秒になった時に、制御
部は時報検出信号を出力し、これを得て時刻誤差判定部
は＋５秒の誤差補正クロック遅進信号を５秒×１０期間
出力する。クロック遅進信号により可変分周器は、シス
テムカレンダをカウントするクロックを１０％遅い周期
に生成して、システムカレンダを５０秒間カウントす
る。制御部は基準カレンダの内容とシステムカレンダ
の内容とを比較して、新たに５ｎ＋ＴOVR の誤差を算出
する。

【００１９】この動作をｍ＝０になるまで繰り返し、ｎ
＝０になり０＜ＴOVR ≦５であれば、基準カレンダの秒
桁が０秒になったタイミングにて、制御部が時報検出パ
ルスを出力する。同様に、クロック遅進信号を（ＴOVR
×１０）秒期間出力して、１０％遅くしたクロックにて
ＴOVR ×１０秒間カウントする。制御部は基準カレンダ
の内容とシステムカレンダの内容とを比較して、誤差が
補正されていることを確認する。正常に補正されていれ
ば通常の動作を続行し、補正されていなければマスタ指
示信号を切り替えて時刻入力部から新たな時刻設定をや
り直す。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明による時刻同期
化装置の実施例の構成を示すブロック図であり、図５と
同等部分は同一符号にて示している。図１において、本
発明の関連するシステムは、システムカレンダ（時計）
を時報により同期化する時刻同期化装置１と、時刻情報
（システムカレンダ）を基に情報処理制御するホスト
（コンピュータ）システム２１〜２ｎを有する情報処理
システム２とにて構成される。

【００２１】時刻同期化装置１は、例えばＦＭ放送を受
信して時報タイミングを検出する時報受信部３と、時刻
同期化装置１全体を制御する制御部４と、時刻を初期設
定する時刻入力部５と、マスタ／スレーブのシステムカ
レンダ（時計）であるシステムカレンダ６，７と、シス
テム時計（カレンダ）（時刻情報）の基準クロック信号
を発生する基準発振器８と、基準クロック信号を分周す
る可変分周器９とを有する。

【００２２】また、基準発振器８の出力基準クロック信
号を基に発生した基準カレンダ１１と、基準発振器８及
び基準カレンダ１１に常時電源を供給するバックアップ
電源１２と、システム時計の時刻誤差（時報からのず
れ）を判定する時刻誤差判定部１０と、マスタシステム
カレンダを情報処理システム２へ送出する選択器１４
と、マスタシステムカレンダのデータ誤りをチェックす
るデータ誤りチェック（検出）部１３と、マスタシステ
ムカレンダを情報処理システム２へ送出するバッファ１
５，１６と、時報受信部３及び制御部４からの時報検出
信号ｃの論理和を取るＯＲ回路１７とを有して構成され
る。

【００２３】本発明の実施例の動作を、制御部４の動作
フローチャートである図２、ホストシステム２１〜２ｎ
へ伝達する時刻情報のフォーマットである図３及びタイ
ミングチャートである図４を用いて説明する。制御部４
は、例えばシステムカレンダ６をオン（マスタ）、シス
テムカレンダ７をオフ（サブ）になるようにマスタ指定
信号ａを設定する。初期状態において、時刻入力部５か
ら時刻情報ｈを入力すると、制御部４は基準カレンダ１
１と、マスタ指定信号ａがオンになっている（マスタ）
システムカレンダ６に時刻情報を設定（初期化）する。

【００２４】システムカレンダ６は基準クロックと可変
分周器９にて生成するクロック信号により時刻情報をカ
ウントアップし、カウントアップによりアップデートさ
れた時刻情報を、１秒毎に情報処理装置ホストシステム
２１〜２ｎへ伝達する。基準カレンダ１１と基準発振器
（基準クロック）８とはバックアップ電源１２にて保持
されており、時刻同期化装置１の電源を落としても基準
カレンダ１１の時刻情報はカウントアップ（アップデー
ト）を続けている。時刻入力部５にて一度基準カレンダ
１１を設定した後に、時刻同期化装置１の電源を再投入
した時は、基準カレンダ１１の内容をシステムカレンダ
６，７へ設定する。

【００２５】制御部４は基準カレンダ１１を読出し、時
報を放送する時刻が近づいたと判断すると、検出ゲート
信号ｂをオンにする。時報受信部３は検出ゲート信号ｂ
がオンになっている間にて放送の内容から時報音を検出
し、時報タイミングにて時報検出信号ｃを出力する（図
４参照）。この時報検出信号ｃは基準カレンダ１１を瞬
時にリセット（更新；アップデート）する。時刻誤差判
定部１０は時報検出タイミングとホストシステム２１〜
２ｎヘ伝達している時刻情報とを比較し、システムカレ
ンダ６の誤差を判定する。

【００２６】時刻誤差判定部１０は、時報検出信号ｃを
受けた時にマスタであるシステムカレンダ６の時刻情報
から誤差秒値Ｔを判定し、５≧Ｔ＞０であればクロック
遅進信号ｄにＴ×１０秒間オンのパルスを生成し、Ｔ≧
５５であればクロック増進信号ｅにＴ×１０秒間オンの
パルスを生成し、５＜Ｔ＜５５であれば補正不可信号ｆ
をオンにし、Ｔ＝０であれば、遅進信号ｄ、増進信号
ｅ、補正不可信号ｆをオフにする。なお、補正不可信号
ｆは制御部４へ通知される。

【００２７】可変分周器９は基準発振器８の基準クロッ
クパルスを分周して、システムカレンダ６，７の秒桁上
げパルスを生成する。すなわち、クロック遅進信号ｄオ
フ、クロック増進信号ｅオフの時は、１秒周期のクロッ
ク信号を生成し、クロック遅進信号ｄオン、クロック増
進信号ｅオフの時は、１秒−１０％周期のクロック信号
を生成し、クロック遅進信号ｄオフ、クロック増進信号
ｅオンの時は、１秒＋１０％周期のクロック信号を生成
する。このように周期を調整されたクロックを生成する
ことにより、システムカレンダ６，７は最大５０秒後に
誤差が補正される（図４参照）。補正が終了した後、制
御部４は基準カレンダ１１とシステムカレンダ６との内
容を比較し、正常に補正できたことを確認する。

【００２８】図２において、補正不可信号ｆオンが制御
部４へ通知されると（ステップ３１）、補正開始フラ
グ：ＳＴＡＲＴ＝１、補正回数カウント：ＣＯＵＮＴ＝
０、最大補正回数（例えば最大３０秒のずれを補正する
とすれば、ｐ＝３０秒／５秒＝６）：ＬＯＯＰ＝ｐを設
定する（ステップ３２）。基準カレンダ１１とシステム
カレンダ６とを比較して誤差（Ｅ）を算出する。このと
き、誤差を５秒にて割った商をｍ、あまりをＴOVR と
し、誤差：Ｅ＝５ｍ＋ＴOVR を求める（ステップ３
３）。

【００２９】ループ回数（ＬＯＯＰ）より、補正回数カ
ウント（ＣＯＵＮＴ）が大きくないことを確認し（ステ
ップ３４がＮＯ）、ＳＴＡＲＴ＝１かどうかを判定する
（ステップ３６）。なお、ステップ３４がＹＥＳの場合
はシステムカレンダ６あるいは７に異常がある（初期設
定をやり直す）（ステップ３５）。ステップ３６がＮＯ
の場合は直接、ＹＥＳの場合はＬＯＯＰ＝ｐ−１を設定
して（ステップ３７）、ステップ３８へ進む。ステップ
３８にてはｍ＝０かどうかを判定し、ＮＯの場合は基準
カレンダ１１の秒桁が５（ｍ−１）＋ＴOVR になるまで
待つ（ステップ４０）。ステップ３８がＹＥＳの場合
は、誤差：Ｅ＝０かどうかを判定し（ステップ３９）、
ＹＥＳの場合は補正動作が正常であるとしてフローを終
了する。ＮＯの場合は基準カレンダ１１の秒桁が０にな
るまで待つ（ステップ４１）。

【００３０】ステップ４０あるいは４１がＹＥＳの場合
は、システムカレンダ６あるいは７が基準カレンダ１１
より進んでいるか遅れているかを判定する（ステップ４
２）。ステップ４２が進んでいる場合はクロック遅進信
号ｄを出力し（ステップ４４）、遅れている場合はクロ
ック増進信号ｇを出力する（ステップ４３）。補正に要
する時間５０秒を待ち（ステップ４５）、ＣＯＵＮＴ＝
ＣＯＵＮＴ＋１とし（ステップ４６）、ＳＴＡＲＴ＝０
をセットして（ステップ４７）ステップ３３に戻る。補
正不可ｆである場合は誤差（Ｅ）が５秒を越えているの
で、５秒の誤差補正を繰り返し、最大ｍ＋１回目にて誤
差を０にする。

【００３１】制御部４は基準カレンダ１１の秒桁が、５
（ｍ−１）＋ＴOVR になるまで待ち、時報検出信号ｃを
出力する。制御部４からの時報検出信号ｃは約１分間毎
に出力され、時報受信部３からの時報検出信号ｃにＯＲ
回路１７にて加算される。従って、時報受信部３からの
時報検出信号ｃが最短１時間毎であるのに対し、制御部
４からの時報検出信号ｃが基準カレンダ１１を基準にし
ているため、約１分ごとに出力されて誤差は速やかに補
正される（図４参照）。すなわち、図４において、時刻
誤差判定部１０は時報検出した時と同様に動作し、クロ
ック遅進／増進信号ｄ，ｅを生成する。

【００３２】制御部４は補正が終了するまで５０秒を待
ち、再び誤差５ｍ＋ＴOVR を算出する。この動作を繰り
返し、ｍ＝０になるまで±５秒の補正を行う。ｍ＝０に
なると残りの誤差はＴOVR ＜５秒となり、基準カレンダ
１１の秒桁が０になるのを待ち、時報検出信号ｃを出力
する。補正が終了するまで５０秒を待ち、システムカレ
ンダ６あるいは７と基準カレンダ１１とが一致している
ことを確認して補正が正常に終了する。

【００３３】データ誤り検出部１３は、ホストシステム
２１〜２ｎヘ伝達している時刻情報と、エラー検出情報
とを受取り、データ異常のチェックを行い、誤りがあれ
ばデータ誤り信号ｇを制御部４へ通知する。制御部４は
データ誤り信号ｄを受けるか、あるいは時刻補正が異常
であると判断した時、マスタ指定信号ａにてシステムカ
レンダ７をマスタに切り替え、以降システムカレンダ７
の時刻情報をホストシステム２１〜２ｎヘ伝達するよう
に選択１４して、時刻同期化を継続する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ステムカレンダに例えば５秒を超える誤差を発生して
も、時刻入力部から時刻情報を入力することなく、時刻
同期化を継続できるという効果がある。また、時報入力
時に時刻同期化が不充分であっても次の時報を待つこと
なく、例えば１分間毎に基準カレンダを用いて時刻同期
化を継続できる効果がある。さらに、基準カレンダによ
り補正処理が正常終了であることを確認することがで
き、データの信頼性が高まる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】本発明の実施例のフローチャートである。

【図３】本発明の実施例の時刻情報フォーマット説明図
である。

【図４】本発明の実施例のタイミングチャートである。

【図５】従来の時刻同期化装置の一例のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１時刻同期化装置２情報処理システム３情報受信部４制御部５時刻入力部６，７システムカレンダ８基準発振器９可変分周器１０時刻誤差判定部１１基準カレンダ１２バックアップ電源１３データ誤りチェック部１４選択器１５，１６バッファ１７ＯＲ回路２１〜２ｎホストシステム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準クロック信号を分周して発生した秒
パルスの周期を一定割合増加あるいは減少させることに
より、ラジオ放送から受信した時報を基に前記時報毎に
プラスマイナス一定秒の範囲のシステムカレンダの時刻
ずれを補正する時刻ずれ補正手段を有する時刻同期化装
置であって、前記クロック信号を基に発生され前記時報
により瞬時にリセットされる基準カレンダを生成する基
準カレンダ生成手段と、前記システムカレンダの時刻ず
れが前記一定秒を越えた場合に前記基準カレンダを基に
前記システムカレンダの時刻ずれを前記一定秒単位にて
繰り返し補正する一定秒単位補正手段と、前記一定秒単
位補正手段の動作毎に前記時報に関わらず前記基準カレ
ンダを基に前記時刻ずれ補正手段を動作させる手段とを
含むことを特徴とする時刻同期化装置。
【請求項２】前記基準クロック信号を発生する手段と
前記基準カレンダ生成手段とを電源バックアップするこ
とを特徴とする請求項１記載の時刻同期化装置。
【請求項３】前記基準カレンダを基に前記システムカ
レンダの時刻ずれが補正されたことを確認することを特
徴とする請求項１あるいは２記載の時刻同期化装置。