JP2010085226A - 計時装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部装置から時刻情報を取得して行う内部時計の時刻補正を、効率的に実行可能な技術を提供する。
【解決手段】制御部は、タイムサーバから時刻データを取得し、このデータに基づき、内部時計の時刻を補正する(S170)。但し、時刻データの取得間隔については、初期値から、次のように調整する。即ち、内部時計の時刻Tnと上記取得した時刻データの時刻Tsと差の絶対値を、誤差E=|Ts−Tn|として求め(S160)、誤差が下限値未満である場合には、取得間隔をm倍に更新し(S190)、誤差が上限値より大きい場合には、取得間隔をn倍に更新する(S210)。一方、誤差が下限値以上、上限値以下である場合には、取得間隔を更新せず、現在値で保持する。但し、倍率m,nは、条件式m>1、n<1、m・n≠1を満足する正の値である。これにより、誤差を、下限値以上、上限値以下の許容範囲に収め、効率的に時刻データを取得できる。
【選択図】図2

Description

本発明は、計時装置に関する。
従来、計時装置としては、外部装置から時刻情報を取得し、取得した時刻情報に基づき、自装置の時刻を補正するものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。具体的には、ネットワークを通じて、タイムサーバから時刻情報を取得するものが知られている。
また、外部装置から時刻情報を取得して自装置の時刻を補正する技術としては、自装置の時刻と外部装置から取得した時刻との誤差に応じて、時刻情報の取得タイミングを制御する技術が知られている。具体的には、誤差が大きい場合に、時刻情報の取得時間間隔を短くする技術(特許文献3参照)、及び、誤差が小さい場合に、時刻情報の取得時間間隔を長くする技術(特許文献4参照)が知られている。
特開平05−142365号公報 特開2008−051761号公報 特開2007−214670号公報 特開2003−110562号公報
しかしながら、従来技術では、次のような問題があった。
例えば、タイムサーバから一定時間間隔で時刻情報を取得し、その時刻情報に基づき、自装置の時刻を補正する技術では、誤差に依らず、推定した内部時計の時刻精度に基づいて一定時間間隔で時刻補正を行うので、内部時計の計時精度が推定した精度よりも悪いと、その誤差が非常に大きくなる可能性があった。
また、ソフトウェアクロックのように、計時精度が安定しない内部時計を補正する場合には、時間経過と共にどの程度の誤差が発生するのかを正確に予測することができないので、時刻情報の取得時間間隔を、適切に定めるのが難しいといった問題があった。
換言すれば、誤差の発生量を正確に予測することができないので、計時精度が最悪の場合でも、誤差が許容範囲内となるように、時刻情報の取得時間間隔を、短く設定する必要があり、この場合には、タイムサーバやネットワークに大きな負荷がかかるといった問題があった。
また、従来、内部時計の誤差に応じて、タイムサーバから時刻情報を取得する時間間隔を調整することが行われているが、従来技術では、誤差が大きい場合に、時刻情報の取得時間間隔を短くし、誤差が小さい場合には、取得時間間隔を長くするといった程度のものであるため、内部時計の誤差が安定せず、時刻情報の取得時間間隔が頻繁に変化するといった問題があった。
例えば、特許文献3記載のように、時刻情報の取得時間間隔を予め誤差毎に一意に定め、その対応関係に応じた時間間隔でタイムサーバから時間情報を取得する場合には、誤差と取得時間間隔との対応関係が正しくないと、誤差に対して取得時間間隔が長すぎたり短すぎたりする。
従って、対応関係が正しくない場合には、内部時計の誤差が安定せず、時刻情報の取得時間間隔が頻繁に変更されてしまうのである。また、誤差の発生量にバラツキがある内部時計を利用する場合には、そもそも、予め正確な対応関係を作成することができない。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、外部装置から時刻情報を取得し、この時刻情報に基づいて内部時計を補正する計時装置において、内部時計の誤差を、所望範囲に収めつつ、時刻情報の取得時間間隔を安定させることで、効率的な時刻補正動作を実現することが可能な技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明の計時装置は、内部時計と、設定された時間間隔で、現在時刻を表す時刻情報を、外部装置から取得する時刻情報取得手段と、内部時計が計時する時刻を、外部装置から取得した時刻情報に基づき補正する時刻補正手段と、時刻情報が示す時刻を基準に、内部時計が計時する時刻の誤差を算出する誤差算出手段と、誤差算出手段により算出された誤差に応じて、時刻情報取得手段が時刻情報を取得する時間間隔の設定値を更新する設定変更手段と、を備える。
この計時装置において、設定変更手段は、誤差が第1の閾値よりも小さい場合、時間情報取得手段が時刻情報を取得する時間間隔の設定値を、現在値からm倍した値に更新し、誤差が第2の閾値よりも大きい場合、上記設定値を、現在値からn倍した値に更新する。
但し、第2の閾値は、第1の閾値よりも大きな値である。また、倍率m及び倍率nは、正の値であり、次の条件式
m>1
n<1
m・n≠1
を満足するように定められる。
このように構成された計時装置によれば、内部時計の誤差が、第1の閾値以上、第2の閾値以下の範囲(以下「許容範囲」とも呼ぶ)内に収まるように、適切に、時間情報取得手段が時刻情報を取得する時間間隔の設定値を更新することができる。
また、内部時計の誤差が、第1の閾値以上、第2の閾値以下の範囲内に収まった時点で、設定値を更新しないので、誤差を、第1の閾値以上、第2の閾値以下の範囲内で安定させつつ、取得時間間隔を一定として、外部装置から時刻情報を取得することができる。
従って、本発明の計時装置によれば、外部装置への負荷を抑えて、効率的な時刻補正動作を実現することができる。即ち、本発明の計時装置によれば、適切な頻度で、外部装置にアクセスして内部時計の時刻補正を行うことができる。
ここで、本発明の手法によって、時間情報の取得時間間隔が適切に設定される理由について説明する。
まず、本発明は、予め誤差と取得時間間隔との対応関係をテーブルや関数等で一意に定めるものではないので、対応関係が正しくないことを原因とする上述の問題は発生しない。
また、m・n=1を満足するように倍率m及び倍率nを設定した場合には、設定変更手段が繰返し動作しても、上記時間間隔の設定値INTが、初期値INT0を基準に、1倍
、mのk乗倍、及び、nのk乗倍(但し、kは、1以上の任意の自然数である。)のいずれかの値しか採り得ないことから、誤差が所望範囲(第1の閾値以上第2の閾値以下)に収まるような取得時間間隔を求めることが困難となる。
対して、本発明によれば、m・n≠1を満足するように倍率m及び倍率nを設定しているので、時間間隔の設定値INTを、初期値INT0から様々な値に変更することができて、当該設定値INTを、誤差が第1の閾値以上第2の閾値以下の範囲に収束するように、適切な値に変更することができる。
ところで、m・n>1とした場合には、誤差が許容範囲内の比較的大きめの値(第2の閾値の近傍)で安定するような取得時間間隔に、設定値INTが固定されてしまう傾向がある。従って、外部装置に対する負荷は低減できるものの、誤差が許容範囲から大きい方向に外れ易くなる。
従って、倍率m及び倍率nは、条件式m・n<1を満足するように設定されるのか好ましい。
条件式m・n<1を満足するように計時装置を構成すれば、誤差が、第1の閾値から第2の閾値までの範囲の内、小さい値で安定しやすい。従って、誤差が許容範囲から大きい方向に外れてしまうことによる不都合の発生を抑えることができる。
例えば、時刻同期の精度が求められる処理に、当該計時装置の時刻が利用される場合に、その処理に対して悪影響が及ぶのを抑えることができる。尚、時刻同期の精度が求められる処理としては、二つの端末間で機密に通信する際に実行されるケルベロス認証等を挙げることができる。
また、計時装置は、誤差が第1の閾値よりも小さいことに起因して時間間隔の設定値がm倍された後、誤差が第2の閾値よりも大きくなったことに起因して時間間隔の設定値がn倍された場合、及び、誤差が第2の閾値よりも大きいことに起因して時間間隔の設定値がn倍された後、誤差が第1の閾値よりも小さくなったことに起因して時間間隔の設定値がm倍された場合に、上記条件式を満足させつつ、倍率mを現在値よりも小さい値に更新すると共に、倍率nを現在値よりも大きい値に更新する倍率更新手段を備える構成にされると、一層好ましい。
このように計時装置を構成すれば、設定値が適値に向かう方向に、倍率m,nを調整するので、迅速に、内部時計の誤差を許容範囲内に収めることができる。
具体的に、上記条件式を満足させつつ倍率m,nを更新する場合には、1より小さい正の倍率rで、倍率mを現在値からr倍した値に更新し、倍率nを現在値から1/r倍した値に更新するように倍率更新手段を構成されるとよい。
このようにすれば、倍率m,nの更新によって、その積m・nが変化することがない。従って、倍率m,nの更新前の値を、上記条件式を満足するように定めれば、自動的に、更新後の倍率m,nについても、上記条件式を満足することになる。
また、倍率更新手段は、誤差が第1の閾値以上且つ第2の閾値以下となった時点で、それまでに実行した上記更新の動作によって更新された倍率m及び倍率nを、当該更新前の初期値に戻す構成にされるのが好ましい。
この他、倍率更新手段は、誤差が第1の閾値よりも小さいことに起因して時間間隔の設
定値がm倍された後、誤差が第2の閾値よりも大きくなったことに起因して時間間隔の設定値がn倍された場合、及び、誤差が第2の閾値よりも大きいことに起因して時間間隔の設定値がn倍された後、誤差が第1の閾値よりも小さくなったことに起因して時間間隔の設定値がm倍された場合、上述のように倍率m及び倍率nを更新すると共に、上記m倍された時点での時間間隔の設定値と上記n倍された時点での時間間隔の設定値との平均値に、時間間隔の設定値を更新する構成にされるのがよい。
上記の場合には、m倍された時点での時間間隔の設定値と、n倍された時点での時間間隔の設定値との間に、誤差を許容範囲内に収めることのできる時間間隔の適値が存在する可能性が高い。また、その平均値が適値である可能性が高い。
よって、上記平均値を、時間間隔の設定値とすれば、一層迅速に、内部時計の誤差を許容範囲内に収めて、上記時間間隔の設定値を適切な値にすることができる。
また、設定変更手段は、時刻情報取得手段が時間情報を取得する時間間隔を、予め定められた最小値から最大値までの範囲内で設定する構成にされるとよい。
具体的には、最大値を上方に外れるような設定値が、現在値をm倍することにより求まる場合には、設定値を最大値に制限し、最小値を下方に外れるような設定値が、現在値をn倍することにより求まる場合には、設定値を最小値に制限するといった具合である。
このようにすれば、時間間隔の設定値が極端に小さな値となって、外部装置の負荷が過大となるのを防止することができると共に、時間間隔の設定値が大きくなり過ぎることによって、内部時計の計時精度が変化した場合に、誤差が大きいまま時刻補正がなされず長期間放置されるのを回避することができる。
また、上述した発明は、タイムサーバから時刻情報を取得する計時装置に適用することができる。換言すれば、時間情報取得手段は、計時装置が備える通信インタフェースであって、現在時刻を表す時刻情報を提供するタイムサーバと通信可能な通信インタフェースを通じて、タイムサーバから時刻情報を取得する構成にすることができる。
タイムサーバは、ネットワークに接続された多くの装置に利用されるので、タイムサーバに対する不要なアクセスは、可能な限り避けるのが好ましいが、本発明によれば、それを実現することができる。
以下、本発明の実施例について、図面と共に説明する。
図1は、本実施例の通信システム1の構成を表すブロック図である。図1に示すように、本実施例の通信システム1は、ディジタル複合機10と、タイムサーバ20と、パーソナルコンピュータ(PC)40と、がネットワークNTに接続された構成にされている。
この通信システム1を構成するディジタル複合機10は、制御部11と、ネットワークインタフェース13と、記録部15と、読取部17と、表示操作部19とを備える。
制御部11は、各種プログラムを実行するCPU11a、CPU11aが実行するプログラムを記憶するROM11b、CPU11aによるプログラム実行時に作業領域として使用されるRAM11c、及び、各種設定情報記憶用のEEPROM11dを備えており、CPU11aにてROM11bが記憶するプログラムを実行することにより、装置全体を統括制御し、各種機能を実現する。
一方、ネットワークインタフェース13は、ネットワークNTに接続されており、ネットワークNTを通じて外部装置(タイムサーバ20、PC40等)と通信可能な構成にされている。
また、記録部15は、用紙に、制御部11から入力されたイメージデータに基づく画像を形成するものであり、読取部17は、ADF装置から供給される原稿や、原稿載置台に載置された読取対象の原稿を光学的に読み取り、その読取画像を表すイメージデータを生成するものである。読取部17により生成されたイメージデータは、制御部11に入力される。
この他、表示操作部19は、情報表示用の液晶モニタ及び各種操作キーを備え、ユーザインタフェースとして機能する。
制御部11は、これら記録部15、読取部17、及び、表示操作部19を用いて、ネットワークプリンタ機能、スキャナ機能、及び、コピー機能を実現する。
例えば、制御部11は、ネットワークインタフェース13を通じてPC40から受信した印刷対象のイメージデータを、記録部15に入力することにより、ネットワークプリンタ機能を実現する。
また、制御部11は、表示操作部19を通じて読取指令が入力されると、読取部17に原稿を読み取らせることで、原稿の読取画像を表すイメージデータを取得し、このイメージデータを、EEPROM11dが記憶する設定情報に従って、予め定められた送信先の外部装置に、ネットワークインタフェース13を通じて送信することにより、スキャナ機能を実現する。
その他、制御部11は、表示操作部19を通じてコピー指令が入力されると、読取部17に原稿を読み取らせることで、原稿の読取画像を表すイメージデータを取得し、このイメージデータを、記録部15に入力することにより、記録部15に、原稿のコピー画像を、用紙に形成させる。この動作により、制御部11は、コピー機能を実現する。
ところで、複合機10は、上記機能の他に、ネットワークインタフェース13を通じてタイムサーバ20から現在時刻を表す時刻データを取得し、その時刻データに基づき、内部時計50が計時する時刻を補正する機能(内部時計補正機能)を有する。
この内部時計補正機能は、制御部11が、ROM11bに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。図2は、制御部11が、実行する内部時計補正処理を表すフローチャートである。制御部11は、複合機10の電源投入直後から、内部時計補正処理を開始する。
内部時計補正処理を開始すると、制御部11は、まず初期化処理を実行する。具体的には、時刻データの取得時間間隔を表すパラメータであるデータ取得間隔INTを、初期値INT0に設定する(S110)。
この処理を終えると、制御部11は、ネットワークインタフェース13を通じて、タイムサーバ20から現在時刻を表す時刻データを取得する(S120)。尚、タイムサーバ20は、周知のように、時刻データの要求信号を受信すると、その送信元に、現在時刻を表す時刻データを、応答信号として返信するものである。
EEPROM11dには、予めタイムサーバ20のアドレスが記憶されており、制御部11は、このEEPROM11dに記憶されたアドレスに従って、当該アドレスに対応するタイムサーバ20に、時刻データの要求信号を、ネットワークインタフェース13を通じて送信する。そして、このタイムサーバ20から、応答信号として送信されてくる時刻データを、ネットワークインタフェース13を通じて受信する。
そして、内部時計50が計時する現在時刻Tnを、受信した時刻データが示す現在時刻Tsに更新することで、内部時計50が計時する現在時刻Tnを補正する(S130)。
尚、本実施例において補正対象とする内部時計50は、図1上段に示すように、CPU11aによるプログラムの実行により実現される周知のソフトウェアクロックである。ソフトウェアクロックは、CPU11aに対して振動子から入力されるクロック信号を、カウントすることにより現在時刻を計時する。
ソフトウェアクロックを実現するプログラムは、オペレーティングシステムを構成するプログラムとして広く流通しているので、ここでは、詳細を省略する。即ち、制御部11は、複合機10の起動時に、ROM11bに記憶されたオペレーティングシステムを実行し、このオペレーティングシステムの管理下で、内部時計補正処理を実行すると共に、ソフトウェアクロックとしての機能を実現する。
内部時計50が計時する現在時刻Tnを、上述した手法で、時刻データに基づき補正すると、制御部11は、S140に移行し、内部時計50が計時する時刻の上記補正時点から、現在設定されているデータ取得間隔INTに対応する時間が経過するまで待機する(S140)。
そして、データ取得時間間隔INTに対応する時間が経過した時点で、再度、S120での処理と同様にして、タイムサーバ20から時刻データを取得する(S150)。
S150でタイムサーバ20から時刻データを取得すると、制御部11は、この時刻データが示す現在時刻Tsに基づき、内部時計50が計時する現在時刻Tnを補正する前に、内部時計50の誤差Eを算出する(S160)。即ち、取得した時刻データが示す現在時刻Tsと、内部時計50が示す現在時刻Tnとの差の絶対値(正の値)を、誤差Eとして算出する。
E=|Ts−Tn| (1)
この誤差Eの算出後、制御部11は、S130と同様にして、内部時計50が計時する現在時刻Tnを、時刻データが示す現在時刻Tsに補正する(S170)。
また、S170の処理後には、S160で算出した誤差Eが、予め定められた下限値Emin未満であるか否かを判断し(S180)、誤差Eが下限値Emin未満であると判断すると(S180でYes)、S190に移行して、データ取得間隔INTを、現在値からm倍した値に更新する(INT←m・INT)。その後、S260に移行する。尚、ここで用いられる倍率mは、予め設計段階で、1より大きい正の値(m>1)に定められる。
これに対し、誤差Eが下限値Emin以上であると判断すると(S180でNo)、制御部11は、S160で算出した誤差Eが、予め定められた上限値Emaxより大きいか否かを判断する(S200)。
そして、誤差Eが上限値Emaxよりも大きいと判断した場合には(S200でYes
)、S210に移行し、データ取得間隔INTを、現在値からn倍した値に更新する(INT←n・INT)。その後、S260に移行する。尚、ここで用いられる倍率nは、予め設計段階で1より小さい正の値(n<1)で定められる。
具体的に、倍率m及び倍率nは、設計段階で次の条件式を満足するように定められる。
m>1 (2)
n<1 (3)
m・n<1 (4)
倍率m及び倍率nが、このように定められる理由については、図3を用いて後述する。
一方、誤差Eが、下限値Emin以上、上限値Emax以下の範囲(Emin≦E≦Emax)内にあるときには、S200でNoと判断して、データ取得間隔INTを更新せず、現在値に保持したまま、S260に移行する。
尚、誤差Eの上限値Emax及び下限値Eminは、設計段階で、誤差Eの許容範囲に合わせて、正の値で定められる。即ち、設計段階では、内部時計50の利用目的に合わせて、下限値Eminを、誤差Eの許容範囲の下限に定め、上限値Emaxを、許容範囲の上限に定める。
S260に移行すると、制御部11は、データ取得間隔INTが、予め定められた上限値Imaxよりも大きいか否かを判断する。そして、データ取得間隔INTが上限値Imaxよりも大きいと判断すると(S260でYes)、S270に移行して、データ取得間隔INTを、上限値Imaxに設定する。即ち、データ取得間隔INTを、上限値Imaxに制限する。その後、S140に移行する。
一方、データ取得間隔INTが上限値Imax以下であると判断すると(S260でNo)、制御部11は、当該データ取得間隔INTが、予め設計段階で定められた下限値Imin未満であるか否かを判断する(S280)。
そして、データ取得間隔INTが下限値Imin未満であると判断すると(S280でYes)、データ取得間隔INTを、下限値Iminに設定する(S290)。その後、S140に移行する。
一方、データ取得間隔INTが下限値Imin以上であると判断すると(S280でNo)、そのままS140に移行する。
そして、S140の移行後には、S170での補正時点から、現在設定されているデータ取得間隔INTに対応する時間が経過するまで待機し、データ取得間隔INTに対応する時間が経過すると、S150に移行する。このようにして、内部時計補正処理では、誤差Eに応じて、時刻データの取得時間間隔を変えて、内部時計50を補正する。
続いて、上記内部時計補正処理で実現されるデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を、図3を用いて説明する。
図3(a)は、条件式m・n<1を満足する場合のデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を表すグラフである。一方、図3(b)は、比較例を示しており、m・n=1である場合のデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を表すグラフである。
上述したように、本実施例においては、条件式m・n<1を満足するように、倍率m及び倍率nを設計段階で予め定めるが、このように倍率m及び倍率nを定めるのは、m・n=1となるように倍率m及び倍率nを定めると、データ取得間隔INTを適値に設定できない可能性があるためである。尚、ここでいう適値とは、誤差Eが、許容範囲(Emin≦E≦Emax)に収まる値のことである。
即ち、m・n=1である場合には、データ取得間隔をm倍したりn倍したりしても、データ取得間隔として設定することのできる値が限られているため、データ取得間隔が適値に設定されず(誤差が許容範囲内に収まらず)、図3(b)に示すように、データ取得間隔が2つの値を交互に取り続ける可能性がある。
図3(b)に示す例では、初期値INT0が適値よりも大きいために、誤差Eが上限値Emaxより大きくなって、データ取得間隔INTが、小さい値n・INT0に更新されるのであるが、データ取得間隔INTが、n・INT0であると、逆にデータ取得間隔INTが小さすぎて、誤差Eが下限値Emin未満になってしまう状況が発生している。
この場合には、誤差Eが下限値Emin未満であるからといって、データ取得間隔INT=n・INT0をm倍しても、m倍後のデータ取得間隔INTは、INT=m・n・INT0であり、初期値INT0に一致する。
従って、このデータ取得間隔INTで再度時刻データを取得しても、再び、誤差Eが上限値Emaxより大きくなってしまう。このように、m・n=1に設定した場合には、データ取得間隔INTを、誤差Eに基づいて調整しているのにも関わらず、内部時計50の誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)に一向に収まらないといった問題が生じる。
このような現象は、初期値INT0が適値よりも小さすぎても、同じように生じる。即ち、データ取得間隔INTがm・INT0及びINT0の二つの値を交互に取るだけで、一向に、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)に収まらず、データ取得間隔INTが安定しないといった問題が生じる。
このように、m・n=1である場合には、データ取得間隔が、収束せず、データ取得間隔が、頻繁に変更される可能性がある。
一方、m・n<1を満足するように、倍率m及び倍率nを定めれば、データ取得間隔が種々の値を取るので、誤差が許容範囲内に収まり、データ取得間隔が収束する可能性が高くなる。
このような理由から、本実施例では条件式m・n<1を満足させるようにしている。尚、図3(a)では、m=1.5に設定し、n=0.5に設定することで、条件式m・n<1を満足させている。このように、倍率m及び倍率nを設定すると、図3(b)に示すようなデータ取得間隔INTが二つの値を交互に取り続けるといったことがなくなり、誤差Eを、許容範囲内に収めて、データ取得間隔INTを安定させることができる。
但し、図3(b)に示す問題については、条件式m・n<1を満足しなくても、条件式
m・n≠1 (5)
を満足するように、倍率m及び倍率nを設定することで、回避することができる。
従って、倍率m及び倍率nは、上述の条件式(4)に代えて、
m・n>1 (6)
を満足するように、設定されても構わない。
尚、条件式m・n>1を満足するように、倍率m及び倍率nを定めると、内部時計補正処理によって、誤差Eが、許容範囲の中心(Emax+Emin)/2よりも高い領域で安定する傾向が強くなる。
従って、タイムサーバ20への負荷を考えた場合には、条件式m・n>1を満足するように、倍率m及び倍率nを定めるのが好ましい。
但し、誤差Eが、許容範囲の中心よりも高い領域で安定する傾向が強いと、内部時計50の計時精度が変化して、データ取得間隔INTの適値が変化した場合には、誤差Eが許容範囲の上限値Emaxを超え易い(すなわち誤差Eが大きくなり易い)。従って、このような問題を回避する場合には、本実施例のように、条件式m・n<1に設定されるのが好ましい。
条件式m・n<1を満足するように、倍率m及び倍率nを定めれば、誤差Eが、許容範囲の中心よりも低い領域で安定する傾向が強くなる。
従って、条件式m・n<1を満足するように、倍率m及び倍率nを定めれば、タイムサーバ20の負荷については、条件式m・n>1を採用する場合と比較して高くなるものの、内部時計50の計時精度が変化して、データ取得間隔INTの適値が変化した場合に、誤差Eが許容範囲の上限値Emaxを超える可能性を低減することができる。
ネットワークNTを通じた通信では、ノード間で時刻同期を図って暗号通信等の処理を実行することがあるが、このような処理を実行する装置では、誤差Eが許容範囲の上限値Emaxを超えていると、当該時刻同期で必要な精度の時刻を使用できず、この結果、時刻同期を行うことができない可能性がある。従って、このような場合には、条件式m・n<1を満足するように、倍率m及び倍率nを定めるのがよい。
尚、条件式m・n<1を採用すると、タイムサーバ20の負荷が高くなるとはいっても、それは、条件式m・n>1を採用した場合と比較してのことであり、本実施例の技術が、従来技術と比較して、タイムサーバ20の負荷を抑えることのできる技術であることには変わりない。
また、図3(a)では、誤差Eが上限値Emax側で安定しているが、条件式m・n<1にすると、許容範囲の低い領域で安定するといった説明は、確率の話であるので、この図が上記説明と矛盾するものではないことを、念のため言及しておく。
この他、倍率m及び倍率nについては、m・n≠1を満足させればよい旨を説明したが、好ましくは、mp・nq≠1を満足するように、倍率m及び倍率nを設定するのが好ましい。図3(a)に示す例では、m=1.5=3/2、n=0.5=1/2となっており、mp・nq≠1を満足する。但し、p及びqは、1以上の任意の自然数である。
m・n≠1を満足するように倍率m及び倍率nを設定すれば、基本的に、誤差Eを、許容範囲内に収めて、データ取得間隔INTを安定させることができるのであるが、m・n≠1を満足させても、m2・n=1やn・m2=1を満足する場合には、理論上、m・n=1と同様の問題が発生する可能性がある。
このような問題は、適値から非常に的外れな値を、初期値INT0に設定しない限り発生しないので、mp・nq≠1を満足しないからといって、データ取得間隔INTを安定さ
せることができないということにはならないが、mp・nq≠1を満足させるように、倍率m及び倍率nを設定すれば、図3(b)のような問題の発生を一層確実に回避することができる。
また、上限値Imax及び下限値Iminは、設計段階で、次のようにして、定めることができる。但し、上限値Imax及び下限値Iminは、正の値である。
下限値Iminは、タイムサーバ20の負荷が非常に大きなものとならないように、データ取得間隔INTを調整するためのものであり、内部時計50の誤差Eに対して優先させても、タイムサーバ20の負荷が過大とならないようにするための値である。従って、下限値Iminについては、タイムサーバ20の負荷を考慮して、定めればよい。
また、上限値Imaxは、内部時計50の計時精度が変化したときに、データ取得間隔INTが大き過ぎることが原因で、誤差が大きいまま長期間放置されて修正されないのを、回避するための値である。従って、上限値Imaxは、内部時計50の安定性や、内部時計50の時刻Tnを利用して処理を行うタスクへの影響を考慮して、設計段階で、定めればよい。
尚、以上には説明しなかったが、本実施例の技術は、例えば、ケルベロス認証を行う複合機に適用することができる。周知のように、ケルベロス認証は、時刻同期が必要であり、内部時計が計時する時刻に、精度が求められる。従って、このような複合機に、本実施例の技術を適用すれば、タイムサーバ20への負荷を抑えて、効率的に時刻補正を行うことができる。
また、このような複合機に、本実施例の技術を適用する場合には、例えば、誤差Eの許容範囲を、Emin=100ミリ秒からEmax=500ミリ秒程度に設定することができる。また、データ取得周期INTの上限値Imaxを、1週間程度の時間(168時間)に設定し、下限値Iminを、1時間に設定することができる。
ところで、上述の内部時計補正処理は、図4及び図5に示す内容に変更されてもよい。[変形例]
続いては、図4及び図5を用いて変形例の複合機10について説明する。但し、変形例の複合機10は、内部時計補正処理の内容が上記実施例と異なる程度であるので、以下では、変形例の内部時計補正処理を、選択的に説明する。
図4及び図5は、制御部11が実行する変形例の内部時計補正処理を表すフローチャートである。以下では、図2に示す内部時計補正処理と同一の処理を実行するステップについて、同一ステップ番号を付す。
変形例の内部時計補正処理を開始すると、制御部11は、まずS115にて初期化処理を行う。ここでは、S110での処理と同様に、データ取得間隔INTを初期値INT0に設定すると共に、次のパラメータについても初期化を行う。
具体的には、短縮後間隔NINT及び拡張後間隔MINTを値ゼロに初期化すると共に、倍率m及び倍率nを、夫々、初期値m0,n0に設定する(m←m0,n←n0)。尚、初期値m0,n0は、上記実施例の倍率m及び倍率nと同一の条件式を満足するものとする。
この初期化処理を終えると、制御部11は、S120に移行し、上記実施例と同様に、S120〜S180の処理を実行する。
そして、誤差Eが下限値Emin未満であると判断すると(S180でYes)、S190に移行し、データ取得間隔INTを、現在値からm倍した値に更新した後(INT←m・INT)、S195に移行して、拡張後間隔MINTを、S190での更新後のデータ取得間隔INTと同一値に、更新する(MINT←INT)。その後、S230に移行する。
一方、S180でNoと判断して、S200に移行すると、誤差Eが上限値Emaxよりも大きいか否かを判断し、誤差Eが上限値Emaxよりも大きいと判断した場合には(S200でYes)、S210で、データ取得間隔INTを、現在値からn倍した値に更新した後(INT←n・INT)、短縮後間隔NINTを、S210での更新後のデータ取得間隔INTと同一値に、更新する(S215)。その後、S230に移行する。
その他、誤差Eが、下限値Emin以上、上限値Emax以下の範囲(Emin≦E≦Emax)内にある場合には、S200でNoと判断して、S220に移行し、データ取得間隔INTを更新せずに、現在値に保持したまま、倍率m及び倍率nを、夫々、初期値m0,n0に再設定する(m←m0,n←n0)。
更に、S220の処理後には、拡張後間隔MINT及び短縮後間隔NINTを値ゼロに初期化し(S250)、その後、S260〜S290の処理を、上記実施例と同様に実行した後、S140に移行する。但し、S220に移行した場合には、データ取得間隔INTを更新しないので、後続のS260〜S290でもデータ取得間隔INTを更新せず、S140に移行することになる。
一方、S230に移行すると、制御部11は、拡張後間隔MINT及び短縮後間隔NINTが両者とも、ゼロ以外の値に設定されているか否かを判断する。
この判断は、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)を挟んで許容範囲外で上下に移動しているか否かを判断するためのものである。拡張後間隔MINT及び短縮後間隔NINTが両者ともゼロ以外の値に設定されていることは、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)を挟んで許容範囲外で上下に移動していることを表す。
ここで、両者ともゼロ以外の値に設定されていると判断すると(S230でYes)、制御部11は、S240に移行する。これに対し、いずれか一方が値ゼロに設定されていると判断すると(S230でNo)、S240に移行することなく、S260に移行し、上記実施例と同様に、S260〜S290の処理を実行する。これによって、データ取得間隔INTを、下限値Imin以上、上限値Imax以下に制限した後、S140に移行する。
一方、S240に移行すると、制御部11は、倍率m及び倍率nを、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)内に収まるように補正する。具体的には、倍率mを、現在値からr倍し、倍率nを、現在値から(1/r)倍する。但し、倍率rは、設計段階で定められる1未満の正の値である。
m←m・r (7)
n←n/r (8)
r<1 (9)
S240の処理後には、データ取得間隔INTを、拡張後間隔MINT及び短縮後間隔NINTの平均値に更新する(S245)。
INT←(MINT+NINT)/2 (10)
その後、S250に移行して、拡張後間隔MINT及び短縮後間隔NINTを値ゼロに初期化する。但し、S240からS250までのプロセスでは、S245の処理を実行しないようにしても構わない。以下、変形例の内、S245の処理を実行しないものを、特に第一変形例と表現し、S245の処理を実行するものを、特に第二変形例と表現する。詳細は、後述するが、第二変形例によれば、第一変形例よりも、誤差Eを迅速に許容範囲(Emin≦E≦Emax)内に収めることができる。
制御部11は、拡張後間隔MINT及び短縮後間隔NINTが両者とも、ゼロ以外の値に設定されている場合、このようにして、S240〜S250の処理を実行し、その後、S260に移行する。そして、S260移行後には、上記実施例と同様に、S260〜S290の処理を実行することで、データ取得間隔INTを、下限値Imin以上、上限値Imax以下に制限し、S140に移行する。
続いて、変形例の内部時計補正処理で実現されるデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を、図6を用いて説明する。図6(a)は、第一変形例の内部時計補正処理で実現されるデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を表すグラフであり、図6(b)は、第二変形例の内部時計補正処理で実現されるデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を表すグラフである。
図6(a)に示す例では、初回の誤差算出時点で、誤差Eが上限値Emaxより大きいので、初期値INT0をn倍することで、データ取得間隔INTを、n・INT0に設定して次の時刻データ取得動作を行う。
しかしながら、二回目の誤差算出時点では、誤差Eが下限値Emin未満になってしまっているので、データ取得間隔INTを、m倍して、m・n・INT0に設定する。このとき、次回で用いる倍率m及び倍率nを、夫々、r倍及び(1/r)倍する(S240)。
具体的に、図6に示す例では、倍率mの初期値がm0=1.5に設定され、倍率nの初期値がn0=0.5に設定され、倍率rが、r=0.8に設定されているので、倍率mは、値「1.5」から値「1.2」に更新され、倍率nは、値「0.5」から値「0.625」に更新されることになる。
また、この例では、三回目の誤差算出時点で、誤差Eが再び上限値Emaxより大きくなるので、データ取得間隔INTをn倍する。但し、この場合には、倍率nが事前に更新されている関係から、データ取得間隔INTが、倍率n0で更新した場合と比較して大きくなる。
結果、四回目の誤差算出時点での誤差Eは、倍率nを初期値n0から更新しなかった場合と比較して大きくなる。即ち、第一変形例では、S240での処理を実行するので、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)内に収束するスピードが速くなるのである。
但し、図6(a)に示す例では、四回目の誤差算出時点でも、誤差Eが下限値Emin未満となってしまっているので、更に、データ取得間隔INTをm倍することになる。この場合、五回目の誤差算出時点の誤差Eは、倍率mをr倍に更新しなかった場合と比較して小さくなる。結果、この例では、五回目の誤差算出時点で、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)内に収まっている。
このように、第一変形例によれば、誤差Eを許容範囲(Emin≦E≦Emax)に迅
速に収めることができ、高速に、データ取得間隔INTを安定させて、効率的な時刻補正動作を行うことができる。
また、第二変形例では、図6(b)に示すように、二回目の誤差算出時点で、S245の処理が実行されるので、第一変形例よりも、データ取得間隔INTが短く設定される。具体的に、データ取得間隔INTは、(n+m・n)・INT0/2となって、m>1,n<1であるため、値m・n・INT0よりも小さくなる。
従って、三回目の誤差算出時点で、誤差Eが許容範囲(Emin≦E≦Emax)内に収まる結果となっている。このように、第二変形例によれば、第一変形例よりも更に、迅速にデータ取得間隔INTを安定させて、効率的な時刻補正動作を行うことができる。
[対応関係]
以上に、変形例を含む本発明の実施例について説明したが、「特許請求の範囲」に記載の外部装置は、タイムサーバ20に相当し、計時装置は、複合機10に相当する。
また、時刻情報取得手段は、制御部11が実行するS120,S140,S150の処理により実現され、時刻補正手段は、S130,S170の処理により実現され、誤差算出手段は、式(1)に従い、タイムサーバ20から得られた時刻データが示す時刻Tsと内部時計50が計時する時刻Tnとの差の絶対値(正の値)を算出するS160の処理により実現されている。
この他、設定変更手段は、S180,S190,S200,S210,S260〜S290の処理により実現され、倍率更新手段は、S195,S215,S220,S230,S240,S245,S250の処理により実現されている。
また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、本発明は、複合機10に限らず、種々の電子機器に適用することが可能である。
通信システム1の構成を表すブロック図である。 制御部11が実行する内部時計補正処理を表すフローチャートである。 内部時計補正処理実行時におけるデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を表すグラフである。 変形例の内部時計補正処理を表すフローチャートである。 変形例の内部時計補正処理を表すフローチャートである。 変形例の内部時計補正処理実行時におけるデータ取得間隔INTの更新態様とそれに伴う誤差Eの変動例を表すグラフである。
符号の説明
1…通信システム、10…複合機、11…制御部、11a…CPU、11b…ROM、11c…RAM、11d…EEPROM、13…ネットワークインタフェース、15…記録部、17…読取部、19…表示操作部、20…タイムサーバ、40…PC、50…内部時計、NT…ネットワーク

Claims (8)

  1. 内部時計と、
    予め設定された時間間隔で、現在時刻を表す時刻情報を、外部装置から取得する時刻情報取得手段と、
    前記内部時計が計時する時刻を、前記時刻情報に基づき補正する時刻補正手段と、
    前記時刻情報が示す時刻を基準に、前記内部時計が計時する時刻の誤差を算出する誤差算出手段と、
    前記誤差算出手段により算出された誤差に応じて、前記時刻情報取得手段が時刻情報を取得する前記時間間隔の設定値を更新する設定変更手段と、
    を備え、
    前記設定変更手段は、
    前記誤差が第1の閾値よりも小さい場合には、前記時間間隔の設定値を、現在値からm倍した値に更新し、
    前記誤差が前記第1の閾値よりも大きな値である第2の閾値よりも大きい場合には、前記時間間隔の設定値を、現在値からn倍した値に更新し、
    前記倍率m及び前記倍率nは、次の条件式
    m>1
    n<1
    m・n≠1
    を満足する正の値であること
    を特徴とする計時装置。
  2. 前記倍率m及び前記倍率nは、更に、次の条件式
    m・n<1
    を満足すること
    を特徴とする請求項1記載の計時装置。
  3. 前記誤差が前記第1の閾値よりも小さいことに起因して前記時間間隔の設定値がm倍された後、前記誤差が前記第2の閾値よりも大きくなったことに起因して前記時間間隔の設定値がn倍された場合である第1の場合、及び、前記誤差が前記第2の閾値よりも大きいことに起因して前記時間間隔の設定値がn倍された後、前記誤差が前記第1の閾値よりも小さくなったことに起因して前記時間間隔の設定値がm倍された場合である第2の場合に、前記条件式を満足させつつ、前記倍率mを現在値よりも小さい値に更新すると共に、前記倍率nを現在値よりも大きい値に更新する倍率更新手段
    を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の計時装置。
  4. 前記倍率更新手段は、1より小さい正の倍率rで、前記倍率mを現在値からr倍した値に更新し、前記倍率nを現在値から1/r倍した値に更新することによって、前記条件式の全てを満足させつつ、前記倍率mを現在値よりも小さい値に更新すると共に、前記倍率nを現在値よりも大きい値に更新することを特徴とする請求項3記載の計時装置。
  5. 前記倍率更新手段は、前記誤差が前記第1の閾値以上且つ前記第2の閾値以下となった時点で、それまでに実行した前記更新の動作によって更新された前記倍率m及び前記倍率nを、当該更新前の初期値に戻すことを特徴とする請求項3又は請求項4記載の計時装置。
  6. 前記倍率更新手段は、前記第1の場合及び前記第2の場合には、前記倍率m及び前記倍率nを更新すると共に、前記時間間隔の設定値を、前記m倍された時点での前記時間間隔の設定値と前記n倍された時点での前記時間間隔の設定値との平均値に更新することを特
    徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載の計時装置。
  7. 前記設定変更手段は、前記時間間隔を、予め定められた最小値から最大値までの範囲内で設定することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の計時装置。
  8. 前記時刻情報取得手段は、前記計時装置が備える通信インタフェースであって、現在時刻を表す時刻情報を提供するタイムサーバと通信可能な通信インタフェースを通じて、前記タイムサーバから前記時刻情報を取得することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の計時装置。
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