JP2015014536A

JP2015014536A - クライアント装置

Info

Publication number: JP2015014536A
Application number: JP2013141888A
Authority: JP
Inventors: 悟森本; Satoru Morimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-22

Abstract

【課題】クライアント装置が正確な時刻情報を有する外部装置と接続されていない状態においても、クライアント装置の時刻と外部装置の時刻とのずれを抑制することのできるクライアント装置を得る。【解決手段】内部時刻情報及び外部から取得した外部時刻情報の誤差に基づいて内部時計の計時精度を算出し、この計時精度に基づいて内部時刻の計時精度を補正することにより、クライアント装置の内部時計の計時精度を高め、クライアント装置が外部装置から外部時刻情報を取得できない待機状態においても、クライアント装置の内部時刻と外部装置の時刻とのずれを抑制するようにした。【選択図】図２

Description

この発明は、正確な時刻を有する外部装置と接続され、外部装置と時刻同期するクライアント装置に関するものである。

クライアント装置の時刻補正を行う方法として、インターネットなどのＴＣＰ／ＩＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｍｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ／ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介した、ＳＮＴＰ（ＳｉｍｐｌｅＮｅｔｏｗｏｒｋＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）が知られている。これはクライアント装置の内部時計の時刻情報とネットワーク経由で取得したネットワーク時刻の時刻情報を比較し、その誤差からクライアント装置の時刻を補正するものである。

ところが、ＳＮＴＰによる時刻同期はネットワークを介して行われるため、ネットワーク時刻の時刻情の送受信がネットワークの通信状態に影響を受けてしまい、クライアント装置の時刻が正確な時刻を有する外部装置である時刻情報サーバのネットワーク時刻とずれてしまうという問題点があった。

この問題の改善策として、クライアント装置の時刻を補正する際、一時的なネットワークの負荷によるクライアント装置と時刻情報サーバとの時刻のずれを補正する時刻同期方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１９５５０７号公報（第４−７頁、第２図）

しかしながら、特許文献１では、クライアント装置がネットワークと通信をしていない状態は想定しておらず、クライアント装置がネットワークと通信をしていない待機状態ではクライアント装置がネットワーク時刻とのずれを補正することはできない。
そのため、例えば、ＩＰ−ＳＴＢ（ＩＰＳｅｔＴｏｐＢｏｘ）等の映像録画装置をクライアント装置とした場合、映像録画装置にある時刻を用いて番組録画の予約設定をし、映像録画装置をネットワークとの通信を行わない待機状態になると、映像録画装置の時刻は映像録画装置の内部時計の計時精度に依存した時刻となり、内部時計の計時精度に応じてネットワーク時刻との誤差が拡大し、予約設定した番組録画を開始する時刻が大きくずれてしまうという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、クライアント装置が正確な時刻情報を有する外部装置と接続されていない状態においても、クライアント装置の時刻と外部装置の時刻とのずれを抑制することのできるクライアント装置を得ることを目的としたものである。

この発明に係るクライアント装置は、外部から外部時刻情報を取得する外部時刻取得部と、内部時刻を生成する計時部と、前記外部時刻取得部により取得した外部時刻情報及び前記計時部の生成した内部時刻の時刻情報の誤差に基づいて前記計時部の計時精度を算出する計時精度算出部と、前記計時精度算出部の算出した計時精度を記録する計時精度記録部と、前記計時精度記録部の記録した計時精度に基づいて前記計時部の生成する前記内部時刻を補正する内部時刻補正部とを備えたものである。

この発明に係るクライアント装置は、内部時刻情報及び外部から取得した外部時刻情報の誤差に基づいて内部時計の計時精度を算出し、この計時精度に基づいて内部時刻の計時精度を補正するようにしたので、クライアント装置の内部時計の計時精度を高めることができ、クライアント装置が外部装置から外部時刻情報を取得できない待機状態においても、クライアント装置の内部時刻と外部装置の時刻とのずれを抑制することのできる効果がある。

本発明の実施の形態１に係るネットワーク時刻同期システムを示す全体構成図である。本発明の実施の形態１に係るクライアント装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係るクライアント装置のハードウェア構成を示す図である。本発明の実施の形態１に係るネットワーク時刻とクライアント装置の内部時刻の誤差を例示する図である。本発明の実施の形態１に係る外部時刻との時刻同期システムを示す全体構成図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るネットワーク時刻同期システムを示す全体構成図である。図において、クライアント装置１００は、サーバ装置としてのＮＴＰ（ＮｅｔｗｏｒｋＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ２００とネットワーク２０１を介して接続されている。クライアント装置１００は、ＮＴＰサーバ２００に対して時刻情報を要求するパケットを送信する機能を有する。ＮＴＰサーバ２００は、クライアント装置１００の時刻補正を行うためのネットワーク時刻を有しており、クライアント装置１００から受信した時刻情報を要求するパケットに応答して、ＮＴＰサーバ２００の有する時刻に基づく時刻情報を含むパケットをクライアント装置１００へ送信する機能を有する。

図２は、本発明の実施の形態１に係るクライアント装置１００の構成を示すブロック図である。図において、内部時計としての計時部１０１は、水晶振動子１０２を使用して計時することでクライアント装置１００の内部時刻を生成する。
要求送信部１０３は、ネットワーク２０１を介して、時刻情報を要求する要求パケット（時刻補正要求）をＮＴＰサーバ２００に送信し、外部時刻情報としての応答受信部１０４は、ＮＴＰサーバ２００からネットワーク２０１を介して送信されたネットワーク時刻の時刻情報を応答する応答パケット（外部時刻情報）を受信する。
誤差算出部１０５は、応答受信部１０４の受信した外部時刻情報と計時部１０１の生成した内部時刻に基づく時刻情報との時刻差を誤差ΔTとして算出する。
計時精度算出部１０６は、誤差算出部１０５の算出した誤差ΔTから、計時部１０１で発生する単位時間あたりのネットワーク時刻との時刻差である計時精度を算出する。
計時精度補正部１０８は、計時精度算出部１０６の算出した計時精度から計時精度補正値を算出して計時精度記録部１０７に記録する。
内部時刻補正部１０９は、計時精度記録部１０７に記録された計時精度補正値を用いて計時部１０１の生成する内部時刻を補正する。

図３は、本発明の実施の形態１に係るクライアント装置１００のハードウェア構成を示す図である。図において、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３００は、クライアント装置１００の各構成要素を制御する制御装置であり、ＣＰＵ３００が時刻補正、計時精度補正のプログラムを実行することによって、クライアント装置１００は、図２に示される機能構成を具備する。ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３０１は、ＣＰＵ３００の起動に必要なプログラムやデータを記憶する記憶装置であり、本発明の実施の形態１において、ＲＯＭ３０１は時刻補正、計時精度補正を行うためのプログラムを記憶している。
ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）３０２は、ＣＰＵ３００の作業領域として機能する記憶装置である。タイマ３０３は、時刻情報を生成する内部時計であり、図２の計時部１０１が相当する。ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３０４は、ネットワーク２０１や他の装置との間でデータや制御命令の入出力を行うインターフェースであり、図２の要求送信部１０３及び応答受信部１０４が相当する。フラッシュメモリ３０５は各種データを記憶する記憶装置であり、図２の計時精度記録部１０７が相当する。

次に、本発明の実施の形態１に係るクライアント装置１００の内部時計の時刻補正の動作を、図２を用いて説明する。

まず、クライアント装置１００の要求送信部１０３は、一定間隔でＮＴＰサーバ２００に対して時刻情報を要求する要求パケット（時刻補正要求）を送信する。ＮＴＰサーバ２００は、クライアント装置１００から要求パケット（時刻補正要求）を受信すると、ＮＴＰサーバ２００の有するネットワーク時刻の時刻情報を含む応答パケット（外部時刻情報）をクライアント装置１００へ送信する。クライアント装置１００の応答受信部１０４は、ＮＴＰサーバ２００から送信された応答パケット（外部時刻情報）を受信する。

クライアント装置１００の誤差算出部１０５が、計時部１０１の生成した内部時刻に基づく時刻情報と応答受信部１０４の受信した外部時刻情報との時刻差を誤差ΔTとして算出し、計時精度算出部１０６が、誤差算出部１０５の算出した一定間隔における誤差ΔTから、計時部１０１で発生する単位時間あたりのネットワーク時刻との時刻差である計時精度を算出する。
計時精度補正部１０８は、計時精度算出部１０６の算出した計時精度から計時精度補正値を算出して計時精度記録部１０７に記録する。

クライアント装置１００の内部時刻補正部１０９は、例えば単位時間ごとに、計時精度記録部１０７に記録された計時精度補正値を計時部１０１の生成する内部時刻に反映して計時部１０１の内部時刻を補正する。

クライアント装置１００のＣＰＵ３００は、上述した動作を繰り返し実行する。

ここで、ネットワークの負荷状況により、クライアント装置１００が要求パケット（時刻補正要求）を送信する時刻及びＮＴＰサーバ２００が要求パケット（時刻補正要求）を受信する時刻、並びに、ＮＴＰサーバ２００の応答パケット（外部時刻情報）を送信する時刻及びクライアント装置１００がＮＴＰサーバ２００から応答パケット（外部時刻情報）を受信する時刻に発生するタイムラグが変化する。計時精度算出部１０６の算出した計時精度には実際の計時部１０１の計時精度だけではなく、パケット送受信によるタイムラグも含まれている。
よって、定期的にクライアント装置１００の内部時刻とＮＴＰサーバ２００のネットワーク時刻とに基づいて計時精度を算出することで計時精度補正値を平均化させることができるので、ネットワークの負荷状況によるタイムラグを平均化させることができ、その結果、計時部１０１の計時精度が向上する。

図４は、本発明の実施の形態１に係るネットワーク時刻とクライアント装置１００の計時時刻の誤差を例示する図であり、縦軸は計時部１０１の計時時刻の誤差を示し、パケットの送受信によるタイムラグも含まれている。横軸はＮＴＰサーバ２００のネットワーク時刻を示している。また、実線が本発明の実施の形態１に係る計時時刻の補正を適用した場合、点線が計時時刻の補正を適用しなかった場合のＮＴＰサーバ２００のネットワーク時刻と計時部１０１の計時時刻の誤差との関係を示している。
図において、クライアント装置１００は、１０単位毎にＮＴＰサーバ２００に対して要求パケット（時刻補正要求）を送信して計時精度を算出している。計時部１０１の生成する内部時刻は計時精度に基づき随時補正している。
時刻１０で、計時精度を算出し計時部１０１の時刻を補正し、時刻２０までは時刻１０で算出した計時精度に基づいて計時部１０１の時刻を補正する。計時時刻の誤差にはパケット送受信によるタイムラグも含まれているため、時間が経過すると計時部１０１の時刻とＮＴＰサーバ２００のネットワーク時刻との誤差が広がるが、時刻２０で、新たに計時精度を算出し計時部１０１の時刻を補正し、時刻３０までは時刻２０で算出した計時精度に基づいて計時部１０１の時刻を補正する。以降、これを繰り返す。
時刻ａと時刻ｂとの間は、ネットワークと通信をしていない状態であるが、時刻４０では、ネットワークとの通信をしていないので新たに計時精度は算出せずに時刻３０で算出した計時精度に基づいて計時部１０１の時刻を補正し、時刻５０までは時刻３０で算出した計時精度に基づいて計時部１０１の時刻を補正する。

上述のように、上記実施の形態１では、計時部１０１の内部時刻の生成時に計時精度補正値を反映するので、計時精度記録部１０７に計時精度補正値が記録された後に、クライアント装置１００がネットワークと通信しない状態となったとしても、クライアント装置１００の内部時刻とＮＴＰサーバ２００のネットワーク時刻とのずれを抑制することができる。

また、計時精度補正部１０８が、計時精度算出部１０６の算出した計時精度を計時精度補正値として計時精度記録部１０７に記録する際に上限値を設けておいてもよく、その場合は一時的なネットワークの負荷状況で発生したタイムラグに対する計時精度補正値への影響を軽減することができる。

また、上記実施の形態１では、クライアント装置１００がネットワーク２０１を介してＮＴＰサーバ２００に接続している形態について説明したが、図５のように、クライアント装置１００はＩＦ３０４を通じて、例えばテレビのような外部機器５００と接続してもよい。この場合、外部機器５００は正確な時刻情報を持つ機器であり、クライアント装置１００からの時刻要求に応答して、時刻情報を送信する機能を有するものである。クライアント装置１００は例えばＨＤＭＩのようなＩＦ３０４を通じて外部機器５００から外部時刻情報を取得し、上記実施の形態１と同様に、計時精度を向上させることが可能である。これによりネットワークへの接続機能を持たない装置においても、本発明が適応可能である。

１００クライアント装置
１０１計時部
１０３要求送信部
１０４応答受信部
１０５誤差算出部
１０６精度算出部
１０７精度記録部
１０８計時精度補正部
１０９内部時刻補正部

Claims

外部から外部時刻情報を取得する外部時刻取得部と、
内部時刻を生成する計時部と、
前記外部時刻取得部により取得した外部時刻情報及び前記計時部の生成した内部時刻の時刻情報の誤差に基づいて前記計時部の計時精度を算出する計時精度算出部と、
前記計時精度算出部の算出した計時精度を記録する計時精度記録部と、
前記計時精度記録部の記録した計時精度に基づいて前記計時部の生成する前記内部時刻を補正する内部時刻補正部とを備えたクライアント装置。
前記クライアント装置はネットワークを介してサーバ装置と通信し、
前記外部時刻取得部は、前記サーバ装置からネットワークを介して前記外部時刻情報を取得することを特徴とする請求項１記載のクライアント装置。