JP3884674B2 - 時刻監視装置および方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、時刻監視装置および方法に関し、特に所定の基準信号を計時して時刻情報を得る時計装置について、その時刻ずれを監視する時刻監視装置および方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の時刻監視装置では、一般に、その構成として周波数監視システムの適用が考えられる。例えば、GPSのような非常に高精度な周波数信号を連続して発信する装置を監視用周波数発生源として用い、監視対象となる周波数信号とを比較して周波数誤差を求めることにより時刻監視を実現することができる。また、監視対象となる周波数信号により計時される時刻と、外部周波数発生源が計時する時刻との差を観測することにより時刻監視を実現することもできる。さらに他の方法として、GPS受信機やTVチューナを内蔵した高精度な周波数カウンタを用いて周波数監視を実施することにより時刻監視を実現することも考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年、デジタル同期網を利用した時計装置の開発が進んでおり、このようなデジタル同期網のデジタル回線を用いれば、複数の時計装置を同時に複数箇所へ分散配置することが可能となる。
このデジタル回線は、時計装置の設置場所が異なれば、異なる中継装置や配線状態で接続される。このため、時計装置ごとに時刻監視を実施する必要がある。
【0004】
しかし、多数分散配置された時計装置の時刻を監視する際、前述の従来技術を用いると、時計装置の数だけのGPS受信機や周波数カウンタといった計測装置類を用意し、かつアンテナ設置工事や定期的な校正の実施が必要となるため、膨大なコストや作業負担が必要とされるという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、アンテナ設置工事や定期的な校正を必要とせず、設置が容易な周波数発生源あるいはオンボード上に搭載可能な周波数発生源を利用して時刻を監視でき、時計装置を多数箇所に容易に分散配置可能とする時刻監視装置および方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかる時刻監視装置は、所定の基準信号を計時して時刻情報を得る時計装置の時刻ずれを監視する時刻監視装置であって、基準信号により計時した第1の時刻と、基準信号とは異なる監視用信号により計時した第2の時刻との時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測し、各計測期間ごとに時刻差の変化傾向を示す傾き計測値を算出する傾度計測部と、この傾度計測部で算出された各傾き計測値を統計処理することにより、傾度計測部からの新たな傾き計測値に対する監視範囲を決定する傾度判定部と、この傾度判定部で決定された監視範囲と傾度計測部で算出された新たな傾き計測値とを比較することにより時刻ずれを監視する傾度監視部とを備えるものである。
【0006】
傾き計測値を算出する際、傾度計測部では、計測期間に得られた各時刻差から最小2乗法により回帰直線の傾きを算出し、その傾きを傾き計測値として出力するようにしてもよい。
監視範囲に基づき新たな傾き計測値を監視する際、傾度監視部では、傾度計測部で算出された新たな傾き計測値のうち、監視範囲を外れたものの個数が所定の最大エラー判定数を越えた場合には、時刻ずれ発生と判断してアラーム信号を送信し、傾度判定部では、傾度監視部での時刻ずれ発生判断に応じて、傾度計測部で新たに算出された各傾き計測値を統計処理することにより、新たな監視範囲を再決定するようにしてもよい。
【0007】
監視範囲を算出する際、傾度判定部では、傾度計測部から得られた各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅と等しい場合には、これら最大値から最小値までの最大最小範囲をそれぞれ所定マージン分だけ最大値側および最小値側へ拡張したものを監視範囲として算出するようにしてもよい。
【0008】
監視範囲を算出する際、傾度判定部では、傾度計測部から得られた各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択するとともに、これら最大値および最小値を示す傾き計測値の個数を計数し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅より小さい場合には、最大値から最小値までの最大最小範囲を、それぞれの個数を重みとして最大値側および最小値側へ相当分ずつ拡張し、その最大最小範囲が最大最小傾度許容幅となった時点での最大最小範囲を監視範囲として算出するようにしてもよい。
【0009】
第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を基準信号として用いて時計装置で計時された時刻を用い、第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を監視用信号として用いて計時された時刻を用いてもよい。
あるいは、第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を監視用信号として用いて計時された時刻を用い、第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を基準信号として用いて時計装置で計時された時刻を用いてもよい。
【0010】
また、本発明にかかる時刻監視方法は、所定の基準信号を計時して時刻情報を得る時計装置の時刻ずれを監視する時刻監視装置で用いられる時刻監視方法であって、基準信号により計時した第1の時刻と、基準信号とは異なる監視用信号により計時した第2の時刻との時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測し、各計測期間ごとに時刻差の変化傾向を示す傾き計測値を算出し、各傾き計測値を統計処理することにより、新たな傾き計測値に対する監視範囲を決定し、監視範囲と新たな傾き計測値とを比較することにより時刻ずれを監視するようにしたものである。
【0011】
傾き計測値を算出する際、計測期間に得られた各時刻差から最小2乗法により回帰直線の傾きを算出し、その傾きを傾き計測値として出力するようにしてもよい。
監視範囲に基づき新たな傾き計測値を監視する際、新たな傾き計測値のうち、監視範囲を外れたものの個数が所定の最大エラー判定数を越えた場合には、時刻ずれ発生と判断してアラーム信号を送信し、時刻ずれ発生判断に応じて、新たに算出された各傾き計測値を統計処理することにより、新たな監視範囲を再決定するようにしてもよい。
【0012】
監視範囲を算出する際、各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅と等しい場合には、これら最大値から最小値までの最大最小範囲をそれぞれ所定マージン分だけ最大値側および最小値側へ拡張したものを監視範囲として算出するようにしてもよい。
【0013】
監視範囲を算出する際、各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択するとともに、これら最大値および最小値を示す傾き計測値の個数を計数し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅より小さい場合には、最大値から最小値までの最大最小範囲を、それぞれの個数を重みとして最大値側および最小値側へ相当分ずつ拡張し、その最大最小範囲が最大最小傾度許容幅となった時点での最大最小範囲を監視範囲として算出するようにしてもよい。
【0014】
第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を基準信号として用いて時計装置で計時された時刻を用い、第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を監視用信号として用いて計時された時刻を用いるようにしてもよい。
あるいは、第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を監視用信号として用いて計時された時刻を用い、第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を基準信号として用いて時計装置で計時された時刻を用いるようにしてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施の形態にかかる時刻監視装置の構成を示すブロック図である。
この時刻監視装置10は、傾度計測部1、傾度判定部2および傾度監視部3から構成されており、所定の基準信号を計時して時刻情報を得る時計装置(図示せず)の内部または外部に配置される。
傾度計測部1は、当該時刻監視装置10の外部において基準信号により計時された時刻Ta(第1の時刻)と、同じく監視用信号により計時された時刻Tb(第2の時刻)とを取り込んで、これら両時刻の時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測し、これら時刻差から得られた回帰直線の傾きを各計測期間ごとに傾き計測値Slとして出力する。
【0016】
傾度判定部2は、傾度計測部1で測定された複数個の傾き計測値Slの大小を判定し、その最大傾きAmaxと最小傾きAminを選択して出力する。この傾度判定部2には、複数個の傾き測定値Slからなる傾度テーブル22を作成する傾度テーブル作成手段21と、その傾度テーブル22に基づき最大傾きAmaxと最小傾きAminを選択して出力する傾度決定手段23とが設けられている。傾度監視部3は、傾度計測部1から傾き測定値Slを受け取るごとに、傾度判定部2からの最大傾きAmaxおよび最小傾きAminと比較してその範囲内に位置するか否かを監視し、範囲を脱した際にアラーム信号を送信する。
【0017】
次に、図2〜図6を参照して、本実施の形態にかかる時刻監視装置の動作について説明する。図2は本実施の形態にかかる時刻監視装置全体の動作例を示す説明図、図3は傾度計測部での傾度測定処理を示すフローチャートである。図4は傾度判定部の傾度テーブル作成手段での傾度テーブル作成処理を示すフローチャートである。図5は傾度判定部の傾度決定手段での傾度決定処理を示すフローチャートである。図6は傾度監視部での傾度監視処理を示すフローチャートである。
【0018】
本実施の形態にかかる時刻監視装置は、動作状態として、傾度判定状態と傾度監視状態の2つの状態を持つ。傾度判定状態では、傾度監視部3が動作せず、傾度計測部1と傾度判定部2のみが動作して傾度判定を行う。一方、傾度監視状態においては、傾度判定部2が動作せず、傾度計測部1と傾度監視部3のみが動作して傾度監視を行う。
図2の動作例では、まず時刻T0から傾度判定を開始し、傾度計測部1で計測された複数の傾き計測値Slを傾度判定部2で統計処理して、傾度監視で用いる監視範囲Amax,Aminを決定する。
【0019】
これに応じて、傾度監視部3では、時刻T1から傾度監視を開始する。ここでは、傾度判定部2で決定された監視範囲Amax,Aminを用いて、傾度計測部1で計測された傾き計測値Slの傾度監視を行う。
この傾度監視において、時刻T2から傾き計測値Slが監視範囲Amax,Aminの範囲外となった場合、その範囲外となったSlの個数が最大エラー判定数Emaxを超過した時点すなわち時刻T3にエラー発生と判断し、アラーム信号ASを出力して報知するとともに傾度判定状態へ移行し、時刻T3から再び傾度判定を開始する。
【0020】
そして、前述した時刻T0〜T1と同様にして、傾度計測部1で計測された複数の傾き計測値Slを傾度判定部2で統計処理し、傾度監視で用いる新たな監視範囲Amax,Aminを決定する。
傾度監視部3では、その新たな監視範囲Amax,Aminを用いて、時刻T1から傾度監視を再開する。
【0021】
このように、基準信号により計時した時刻と、監視用信号により計時した時刻との時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測するとともに、各計測期間ごとに時刻差の変化傾向すなわち傾き計測値Slを算出して、これら複数の傾き計測値を統計処理してこの傾き計測値に対する監視範囲Amax,Aminを決定し、その監視範囲Amax,Aminに基づき、新たに得られた傾き計測値Slを監視するようにしたので、例えばアンテナ設置工事や定期的な校正を必要とせずに設置が容易な周波数発生源やオンボード上に搭載可能な周波数発生源など、短期間に比較して長期間で十分な精度が得られる周波数発生源があれば、高精度なGPS受信機や周波数カウンタを必要とすることなく、時刻装置の時刻監視を実現できる。
【0022】
また、新たに得られた傾き計測値Slのうち監視範囲外となった個数が所定の最大エラー判定数を越えた場合には、時刻ずれ発生と判断してアラーム信号を送信し、上記と同様にして新たな監視範囲Amax,Aminを再決定するようにしたので、時刻装置や時刻監視装置さらには周辺環境に大きな変化が生じた場合でも、その変化に対して自動的に追従することができ、長期間にわたり安定して時刻監視を行うことができるとともに、保守作業を大幅に削減できる。
【0023】
なお、時刻Taを計時するための基準信号や、時刻Tbを計時するための監視用信号については、基準信号として用いる周波数信号とは異なる周波数信号を監視用信号として用いればよく、それぞれ各種の周波数信号を用いた組み合わせが可能である。
例えば、時刻装置が接続されているデジタル通信網の回線信号から得られる周波数信号を基準信号として用いた場合、監視用信号としては、当該時刻管理装置外部の外部周波数発生源で発生させた周波数信号や、当該時刻管理装置に内蔵したオンボードの内蔵周波数発生源で発生させた周波数信号を用いればよく、またその逆の組み合わせでもよい。もちろん、デジタル通信網の回線信号から得られる周波数信号を用いず、基準信号および監視用信号として、それぞれ別個の周波数発生源で発生させた周波数信号を用いてもよい。
【0024】
また、以上の説明では、便宜上、基準信号を用いて時計装置で計時された時刻を時刻Taとし、監視用信号を用いて計時された時刻を時刻Tbとしているが、これら時刻Ta,Tbを入れ替えることも可能である。すなわち基準信号を用いて時計装置で計時された時刻を時刻Tbとし、監視用信号を用いて計時された時刻を時刻Taとしても、上記と同様の作用効果が得られる。
なお、時刻Tbの計時については、時刻監視装置10の外部で計時されたものを取り込んでもよく、時刻監視装置10の内部に設けた計時回路で計時されたものを用いてもよい。
【0025】
次に、時刻管理装置の各部での処理について詳細に説明する。
以下では、デジタル通信網に接続した時計装置の時刻監視を行う場合を例として説明する。また、時間情報の単位はすべて秒として説明を行う。
【0026】
傾度計測部1では、傾度判定状態およひ傾度監視状態の両方で、図2の傾度測定処理を実行する。まず、予め与えられている最大時刻差計数Dmax分だけ、時刻データが読み込まれたか否かを示すフラグflagを初期化(=0)するとともに、時刻データの読み込み数nを初期化(=0)する(ステップ100)。次に、基準信号により計時した時刻Taと、監視用信号により計時した時刻Tbとを読み込み(ステップ101)、算出時刻として用いるTaと関連づけて、時刻差Ta−Tbを配列Tdiffへ格納する(ステップ102)。そして、Ta,Tb,Ta−Tbをログファイルへ保存して処理履歴をとるとともに(ステップ103)、読み込み数nを1つ加算する(ステップ104)。
【0027】
ここで、予め与えられたDmaxと読み込み数nとを比較し、n>Dmaxの場合にのみ(ステップ105:YES)、nを初期化(=0)するとともに、flagをセットする(ステップ106)。
その後、flagがセットされているかどうかチェックし、flagがセットされており、Ta,Tbの読み込み数NがDmaxを越えた場合にのみ(ステップ107:YES)、最小2乗法を用いてすべてのTdiffから回帰直線を求め、その直線の傾きを傾き計測値Slとして算出し(ステップ108)、傾度判定部2および傾度監視部3へ傾き計測値Slを出力する(ステップ109)。
【0028】
次に、計測待機時間WTを算出し(ステップ110)、そのWT間だけ待機した後(ステップ111)、ステップ101へ移行して上記ステップ101〜111を繰り返し実行する。
なお、WTについては、予め与えられた時間情報WTave,WTmin,WTmax(但し、WTmin<WTave<WTmax)を用いて、WTaveを平均値とするような一様分布にしたがって算出し、かつWTmin≦WT≦WTmaxを満たすものを測定待機時間として用いる。
【0029】
このように、傾度計測部1において、計測期間に得られた各時刻差について最小2乗法により回帰直線の傾きを算出し、その傾きを傾き計測値Slとして出力するようにしたので、時刻Ta,Tbの時刻差の変化傾向を正確に表す傾き計測値Slを容易に得ることができる。
【0030】
次に、傾度判定状態における傾度判定部2の傾度テーブル作成手段21および傾度決定手段23について説明する。
傾度テーブル22は、傾度計測部1から受け取った各傾き測定値Slをその値ごとに仕分けし、同一傾き測定値の個数を管理するためのデータ配列である。傾度テーブル22では、その配列の要素としてDN個の傾度データを設け、各傾度データで傾き計測値とその個数とを管理している。以下では、m番目(但し、0≦m<DNの整数)の傾度データをSlopeData(m)と表現し、その傾度データに格納されている傾き測定値をSlopeData(m→Slope)と表現するとともに、その傾き測定値と同一値を示す傾き測定値Slの個数をSlopeData(m→count)と表現する。
【0031】
傾度判定状態において、傾度テーブル作成手段21では、図3に示すような傾度テーブル作成処理を実行する。
まず、傾度テーブル22の傾度データ数mを初期化(=0)し(ステップ120)、傾度計測部1から傾き計測値Slを受信する(ステップ121)。
ここで、受け取った傾き計数値Slが最初のデータであり、傾度データ数mが0を示す場合(ステップ122:YES)、傾度テーブルに傾度データSlopeData(0)を作成する(ステップ123)。そして、そのSlopeData(0)へ傾き測定値Slと個数(=1)を格納し(ステップ124)、ステップ121へ戻って次の傾き測定値Slの受信待ちへ移行する。
【0032】
また、受け取った傾き計数値Slが最初のデータではなく、傾度データ数mがゼロでない場合(ステップ122:NO)、各傾きデータを参照して、受信した傾き計測値Slと同一値の傾度データSlopeData(x)が存在するか否か判断する(ステップ130)。ここで、同一値の傾度データが存在する場合(ステップ130:YES)、その傾度データの個数を1増加する(ステップ131)。
そして、各傾度データのうち、その個数が予め与えられている最大計測個数Cmaxを越えるものが存在するか否か判断し(ステップ132)、存在しない場合は(ステップ132:NO)、ステップ121へ戻って次の傾き測定値Slの受信待ちへ移行し、存在する場合は(ステップ132:YES)、これら傾度データからなる傾度テーブルを傾度決定手段23へ送信し(ステップ133)、一連の傾度テーブル作成処理を終了する。
【0033】
ステップ130において、受信した傾き計測値Slと同一値の傾度データSlopeData(x)が存在しない場合(ステップ130:NO)、傾度テーブルに傾度データSlopeData(x)を作成する(ステップ140)。そして、そのSlopeData(x)へ傾き測定値Slと個数(=1)を格納し(ステップ141)、傾度データ数mを1増加する(ステップ142)。
ここで、傾度データ数mがDN個に達していない場合には(ステップ143:NO)、ステップ121へ戻って次の傾き測定値Slの受信待ちへ移行する。また、DN個に達している場合には(ステップ143:YES)、すべての傾度データを消去するとともに、傾度データ数mを初期化(=0)した後(ステップ144)、ステップ121へ戻って次の傾き測定値Slの受信待ちへ移行する。
【0034】
一方、傾度判定状態において、傾度判定部2の傾度決定手段23では、図4に示すような傾度決定処理を実行する。
まず、傾度テーブル作成手段21から傾度テーブル22を受け取り(ステップ150)、傾き計測値が最大となる傾度データSlopeData(x1)を検索するとともに(ステップ151)、傾き計測値が最小となる傾度データSlopeData(x2)を検索し(ステップ152)、それぞれの傾き計測値をSlamxおよびSlminへ格納する(ステップ153)。
【0035】
そして、SlmaxとSlminの差分(最大最小範囲)と、予め与えられた最大最小傾度許容幅SWとを比較し(ステップ154)、その差分がSWより大きい場合には(ステップ154:YES)、傾度テーブル22のすべての傾度データを消去し(ステップ155)、一連の傾度決定処理を終了し、新たな傾度テーブルの作成処理へ移行する。
また、SlmaxとSlminの差分がSW以内であり(ステップ154:NO)、差分がSWと等しい場合には(ステップ160:YES)、最大傾きAmaxとしてSlmax+kを設定し、最小傾きAminとしてSlmin−kを設定する(ステップ161)。ここで、kは傾度監視時におけるマージンを示し、0以上の一定値を用いる。そして、Amax,Aminを傾度監視部3に送信し(ステップ162)、一連の傾度決定処理を終了し、傾度監視状態へ遷移する。
【0036】
一方、ステップ160において、差分がSWより小さい場合には(ステップ160:NO)、傾度データx1の個数SlopeData(x1→count)を変数N1へ格納するとともに、傾度データx2の個数SlopeData(x2→count)を変数N2へ格納し(ステップ170)、最大傾きAmaxにSlmaxを設定するとともに、最小傾きAminにSlminを設定する(ステップ171)。
そして、AmaxとAminの差分とSWとを比較し、差分がSW以上の場合は(ステップ172:YES)、ステップ162へ移行する。
【0037】
また、この差分がSWより小さい場合は(ステップ172:NO)、N1>N2のとき(ステップ173:YES)、Amaxにkを加算するとともに、N1から1を減算し(ステップ174)、ステップ172へ戻る。またN1<N2のとき(ステップ175:NO)、Aminからkを減算するとともに、N2から1を減算し(ステップ176)、ステップ172へ戻る。さらに、N1=N2のとき(ステップ175:YES)、Amaxにkを加算するとともにAminからkを減算し(ステップ177)、ステップ172へ戻る。
【0038】
このように、監視範囲Amax,Aminを算出する際、傾度計測部1で得られた各傾き計測値Slのうち、その最大値Slmaxと最小値Slminとを選択し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅SWと等しい場合には、これら最大値から最小値までの最大最小範囲をそれぞれ所定マージンk分だけ拡張したものを監視範囲として算出するようにしたので(ステップ161)、当初の最大最小傾度許容幅SWと等しい監視範囲が得られた場合でも、ある程度の許容幅を与えることができ、安定した時刻監視を実現できる。
【0039】
また、監視範囲を算出する際、傾度計測部1で得られた各傾き計測値Slのうち、その最大値Slmaxと最小値Slminとを選択するとともに、これら最大値および最小値を示す傾き計測値の個数N1,N2を計数し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅SWより小さい場合には、最大値から最小値までの最大最小範囲を、それぞれの個数を重みとして最大値側または最小値側へ拡張し、その最大最小範囲が最大最小傾度許容幅となった時点での最大最小範囲を監視範囲として算出するようにしたので(ステップ170〜177)、監視範囲の中心が最大値Slmaxと最小値Slminの中央値に近い位置となるよう設定でき、最大値Slmaxと最小値Slminの発生分布に対応した適切な監視範囲を決定できる。
【0040】
次に、傾度計測状態における傾度監視部3では、図5の傾度監視処理において、まず傾度判定部2からAmax,Aminを受信し(ステップ180)、アラーム出力要否の判定に用いる異常判定数errを初期化(=0)する(ステップ181)。そして、デジタル通信網の回線状態が正常でない場合(ステップ182:NO)、所定のアラーム信号を送信した後(ステップ183)、回線状態が回復するまで待機し(ステップ184)、回復した後、一連の傾度決定処理を終了する。その後、時刻監視装置は傾度測定状態へ遷移する。
なお、回線状態は、当該時刻監視装置とは別個あるいは当該装置内部に設けた一般的な回線監視装置で、回線信号の有無などに基づき検出すればよい。
【0041】
一方、回線状態の正常が確認された場合(ステップ182:YES)、傾度計測部1から新たな傾き計測値Slを受信する(ステップ190)。ここで、そのSlがAmaxとAminの範囲に含まれない場合には(ステップ191:NO)、TaとTbの時刻差が基準より大きいことから異常発生と判断して、異常判定数errが予め設定されている最大エラー判定数Emaxより小さい場合(ステップ192:YES)、そのerrを1増やし(ステップ193)、ステップ182へへ戻り、次のSlについて監視処理を行う。
【0042】
また、errがEmaxに達した場合(ステップ192:NO)、所定のアーム信号ASを送信し(ステップ194)、一連の傾度決定処理を終了する。その後、時刻監視装置は傾度測定状態へ遷移する。
なお、ステップ191において、SlがAmaxとAminの範囲に含まれる場合(ステップ191:YES)、errを初期化(=0)した後(ステップ195)、ステップ182へ戻り、次のSlについて監視処理を行う。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、基準信号により計時した第1の時刻と、基準信号とは異なる監視用信号により計時した第2の時刻との時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測し、各計測期間ごとに時刻差の変化傾向を示す傾き計測値を算出し、各傾き計測値を統計処理することにより、新たな傾き計測値に対する監視範囲を決定し、監視範囲と新たな傾き計測値とを比較することにより時刻ずれを監視するようにしたので、アンテナ設置工事や定期的な校正を必要とせず、設置が容易な周波数発生源あるいはオンボード上に搭載可能な周波数発生源を利用して時刻を監視でき、時計装置を多数箇所に容易に分散配置できる。これにより、従来のように、時計装置の数だけのGPS受信機や周波数カウンタといった計測装置類を用意し、かつアンテナ設置工事や定期的な校正の実施を必要としなくなり、膨大なコストや作業負担が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態にかかる時刻監視装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 本実施の形態にかかる時刻監視装置全体の動作例を示す説明図である。
【図3】 傾度計測部での傾度計測処理を示すフローチャートである。
【図4】 傾度テーブル作成手段での傾度テーブル作成処理を示すフローチャートである。
【図5】 傾度決定手段での傾度決定処理を示すフローチャートである。
【図6】 傾度監視部での傾度監視処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10…時刻監視装置、1…傾度計測部、2…傾度判定部、21…傾度テーブル作成手段、22…傾度テーブル、23…傾度決定手段、3…傾度監視部、Ta…基準信号により計時した時刻、Tb…監視用信号により計時した時刻、Sl…傾き計測値、Amin…最小傾き、Amax…最大傾き、AS…アラーム信号。
Claims (14)
- 所定の基準信号を計時して時刻情報を得る時計装置の時刻ずれを監視する時刻監視装置であって、
前記基準信号により計時した第1の時刻と、前記基準信号とは異なる監視用信号により計時した第2の時刻との時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測し、各計測期間ごとに前記時刻差の変化傾向を示す傾き計測値を算出する傾度計測部と、
この傾度計測部で算出された各傾き計測値を統計処理することにより、前記傾度計測部からの新たな傾き計測値に対する監視範囲を決定する傾度判定部と、
この傾度判定部で決定された監視範囲と前記傾度計測部で算出された新たな傾き計測値とを比較することにより前記時刻ずれを監視する傾度監視部とを備えることを特徴とする時刻監視装置。 - 請求項1記載の時刻監視装置において
前記傾度計測部は、前記計測期間に得られた各時刻差から最小2乗法により回帰直線の傾きを算出し、その傾きを前記傾き計測値として出力することを特徴とする時刻監視装置。 - 請求項1記載の時刻監視装置において
前記傾度監視部は、前記傾度計測部で算出された新たな傾き計測値のうち、前記監視範囲を外れたものの個数が所定の最大エラー判定数を越えた場合には、時刻ずれ発生と判断してアラーム信号を送信し、
前記傾度判定部は、前記傾度監視部での時刻ずれ発生判断に応じて、前記傾度計測部で新たに算出された各傾き計測値を統計処理することにより、新たな監視範囲を再決定することを特徴とする時刻監視装置。 - 請求項1記載の時刻監視装置において
前記傾度判定部は、前記傾度計測部から得られた各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅と等しい場合には、これら最大値から最小値までの最大最小範囲をそれぞれ所定マージン分だけ最大値側および最小値側へ拡張したものを前記監視範囲として算出することを特徴とする時刻監視装置。 - 請求項1記載の時刻監視装置において
前記傾度判定部は、前記傾度計測部から得られた各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択するとともに、これら最大値および最小値を示す傾き計測値の個数を計数し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅より小さい場合には、最大値から最小値までの最大最小範囲を、それぞれの個数を重みとして最大値側および最小値側へ相当分ずつ拡張し、その最大最小範囲が前記最大最小傾度許容幅となった時点での最大最小範囲を前記監視範囲として算出することを特徴とする時刻監視装置。 - 請求項1記載の時刻監視装置において
前記第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を前記基準信号として用いて前記時計装置で計時された時刻を用い、
前記第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を前記監視用信号として用いて計時された時刻を用いることを特徴とする時刻監視装置。 - 請求項1記載の時刻監視装置において
前記第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を前記監視用信号として用いて計時された時刻を用い、
前記第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を前記基準信号として用いて前記時計装置で計時された時刻を用いることを特徴とする時刻監視装置。 - 所定の基準信号を計時して時刻情報を得る時計装置の時刻ずれを監視する時刻監視装置で用いられる時刻監視方法であって、
前記基準信号により計時した第1の時刻と、前記基準信号とは異なる監視用信号により計時した第2の時刻との時刻差を所定の計測期間ごとに複数計測し、各計測期間ごとに前記時刻差の変化傾向を示す傾き計測値を算出し、
前記各傾き計測値を統計処理することにより、新たな傾き計測値に対する監視範囲を決定し、
前記監視範囲と新たな傾き計測値とを比較することにより前記時刻ずれを監視することを特徴とする時刻監視方法。 - 請求項8記載の時刻監視方法において
傾き計測値を算出する際、前記計測期間に得られた各時刻差から最小2乗法により回帰直線の傾きを算出し、その傾きを前記傾き計測値として出力することを特徴とする時刻監視方法。 - 請求項8記載の時刻監視方法において
前記監視範囲に基づき新たな傾き計測値を監視する際、新たな傾き計測値のうち、前記監視範囲を外れたものの個数が所定の最大エラー判定数を越えた場合には、時刻ずれ発生と判断してアラーム信号を送信し、
前記時刻ずれ発生判断に応じて、新たに算出された各傾き計測値を統計処理することにより、新たな監視範囲を再決定することを特徴とする時刻監視方法。 - 請求項8記載の時刻監視方法において
前記監視範囲を算出する際、前記各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅と等しい場合には、これら最大値から最小値までの最大最小範囲をそれぞれ所定マージン分だけ最大値側および最小値側へ拡張したものを前記監視範囲として算出することを特徴とする時刻監視方法。 - 請求項8記載の時刻監視方法において
前記監視範囲を算出する際、前記各傾き計測値のうち、その最大値と最小値とを選択するとともに、これら最大値および最小値を示す傾き計測値の個数を計数し、これら最大値と最小値との差が所定の最大最小傾度許容幅より小さい場合には、最大値から最小値までの最大最小範囲を、それぞれの個数を重みとして最大値側および最小値側へ相当分ずつ拡張し、その最大最小範囲が前記最大最小傾度許容幅となった時点での最大最小範囲を前記監視範囲として算出することを特徴とする時刻監視方法。 - 請求項8記載の時刻監視方法において
前記第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を前記基準信号として用いて前記時計装置で計時された時刻を用い、
前記第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を前記監視用信号として用いて計時された時刻を用いることを特徴とする時刻監視方法。 - 請求項8記載の時刻監視方法において
前記第2の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号を前記監視用信号として用いて計時された時刻を用い、
前記第1の時刻として、デジタル通信網の回線信号から得られた周波数信号以外の周波数信号を前記基準信号として用いて前記時計装置で計時された時刻を用いることを特徴とする時刻監視方法。
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