JP5217006B2 - High-precision time synchronization apparatus, high-precision time synchronization method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、高精度時刻同期装置、高精度時刻同期方法、およびプログラムに関する。本発明は、特に、高精度の時刻信号を出力する高精度時刻同期装置、高精度時刻同期方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a high-accuracy time synchronization apparatus, a high-accuracy time synchronization method, and a program. The present invention particularly relates to a high-accuracy time synchronization apparatus, a high-accuracy time synchronization method, and a program that output a high-accuracy time signal.
電波時計によるJJY信号の受信精度を向上させる技術が考案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。また、複数の情報処理装置に時刻信号を供給して、複数の情報処理装置の内蔵時計を標準時刻と同期させることにより、複数の情報処理装置同士を同期させる技術が考案されている(例えば、特許文献3参照。)。たとえば、複数の情報処理装置にJJY信号を供給して、複数の情報処理装置の内蔵時計を標準時刻と同期させることにより、複数の情報処理装置同士を同期させることができる。
しかしながら、JJY信号の受信位置によって、JJY信号が示す時刻の誤差が異なるので、JJY信号が示す時刻が保障できる精度は、100ミリsec程度となっている。このため、JJY信号を利用して複数の情報処理装置同士を同期させるシステムでは、複数の情報処理装置同士を高精度で同期させることができない。 However, since the error of the time indicated by the JJY signal differs depending on the reception position of the JJY signal, the accuracy that can guarantee the time indicated by the JJY signal is about 100 milliseconds. For this reason, in a system that synchronizes a plurality of information processing apparatuses using a JJY signal, the plurality of information processing apparatuses cannot be synchronized with high accuracy.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、高精度時刻同期装置であって、JJY信号を入力するJJY信号入力部と、JJY信号の受信位置に応じた補正値を補正値格納部から取得する補正値取得部と、JJY信号入力部が入力したJJY信号が示す時刻を、JJY信号の受信位置に応じた補正値で補正する高精度時刻補正部と、高精度時刻補正部が補正した時刻を示すJJY信号を出力するJJY信号出力部とを備える。 In order to solve the above-described problem, in the first embodiment of the present invention, a high-accuracy time synchronization device corrects a JJY signal input unit for inputting a JJY signal and a correction value corresponding to the reception position of the JJY signal. A correction value acquisition unit acquired from the value storage unit, a high-accuracy time correction unit that corrects the time indicated by the JJY signal input by the JJY signal input unit with a correction value corresponding to the reception position of the JJY signal, and a high-accuracy time correction A JJY signal output unit that outputs a JJY signal indicating the time corrected by the unit.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、実施形態に係る高精度時刻同期システム10の一例を示す。高精度時刻同期システム10は、JJYユニット100A、JJYユニット100B、高精度時刻同期装置110A、高精度時刻同期装置110B、同期対象機器120A、同期対象機器120B、および管理装置140を備える。
FIG. 1 shows an example of a high-accuracy
以降の説明においては、JJYユニット100AおよびJJYユニット100BをJJYユニット100と称する場合がある。また、高精度時刻同期装置110Aおよび高精度時刻同期装置110Bを高精度時刻同期装置110と称する場合がある。また、同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bを同期対象機器120と称する場合がある。
In the following description, the JJY
同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bは、互いに同期して処理をおこなう。具体的には、同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bは、それぞれ、標準時刻を示す時刻信号として利用可能なJJY信号を受信する。そして、同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bは、それぞれ、受信したJJY信号が示す時刻に内蔵時計を同期させる。これにより、同期対象機器120Aが有する内蔵時計と同期対象機器120Bが有する内蔵時計とは互いに同期する。
The
同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bは、それぞれ、内蔵時計が示す時刻に基づいて処理をおこなう。したがって、同期対象機器120Aと同期対象機器120Bとは、互いに同期して処理をおこなうことができる。
The
同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bは、それぞれ、高精度のJJY信号を受信することが好ましい。同期対象機器120Aおよび同期対象機器120Bのそれぞれが、高精度のJJY信号を受信することにより、同期対象機器120Aと同期対象機器120Bとが、互いに高精度で同期して処理をおこなうことができる。
It is preferable that the
管理装置140は、ネットワーク130を介して、複数の同期対象機器120を集中制御する。管理装置140は、同期対象機器120が高精度時刻同期処理をおこなわないように、同期対象機器120を制御してもよい。管理装置140は、同期対象機器120に対して、JJYの受信状況、JJY信号の補正情報などの各種情報を提供してもよい。
The
JJYユニット100は、当該JJYユニット100が有するアンテナにより、基準電波発振局から発せられたJJY信号を受信する。JJYユニット100は、受信したJJY信号を、同期対象機器120に向けて出力する。 The JJY unit 100 receives a JJY signal emitted from a reference radio wave oscillation station using an antenna included in the JJY unit 100. The JJY unit 100 outputs the received JJY signal to the synchronization target device 120.
基準電波発振局は、タイミング信号とJJY情報とを関連付けて出力する。基準電波発振局は、周期的にタイミング信号およびJJY情報を出力する。たとえば、基準電波発振局は、1秒ごとに、タイミング信号およびJJY情報を出力する。 The reference radio oscillation station outputs the timing signal and the JJY information in association with each other. The reference radio wave oscillation station periodically outputs a timing signal and JJY information. For example, the reference radio oscillation station outputs a timing signal and JJY information every second.
同様に、JJYユニット100は、タイミング信号とJJY情報とを関連付けて出力する。JJYユニット100は、周期的にタイミング信号およびJJY情報を出力する。たとえば、JJYユニット100は、1秒ごとに、タイミング信号およびJJY情報を出力する。 Similarly, the JJY unit 100 outputs a timing signal and JJY information in association with each other. The JJY unit 100 periodically outputs a timing signal and JJY information. For example, the JJY unit 100 outputs a timing signal and JJY information every second.
高精度時刻同期装置110は、JJYユニット100と同期対象機器120とのJJY信号の通信経路上に設けられる。高精度時刻同期装置110は、JJYユニット100と同期対象機器120とのJJY信号の通信経路上において、同期対象機器120に対するJJY信号の入力を制御する。
The high-
具体的には、高精度時刻同期装置110は、JJYユニット100から出力されたJJY信号を受信する。そして、高精度時刻同期装置110は、JJYユニット100が基準電波発振局から発せられた電波を受信した位置に応じた補正値で、受信したJJY信号を補正する。そのうえで、高精度時刻同期装置110は、補正後のJJY信号を同期対象機器120へ出力する。
Specifically, the high-
高精度時刻同期装置110は、JJYユニット100が基準電波発振局から発せられた電波を受信した時期または時間帯に応じた補正値で、受信したJJY信号を補正することもできる。また、高精度時刻同期装置110は、JJYユニット100が基準電波発振局から発せられた電波を受信した時期または時間帯における天候に応じた補正値で、受信したJJY信号を補正することもできる。
The high-
高精度時刻同期装置110は、補正後のJJY信号に基づいて、当該高精度時刻同期装置110が有する内蔵時計の時刻を高精度で標準時刻に同期させることができる。したがって、高精度時刻同期装置110は、当該高精度時刻同期装置110が有する内蔵時計の時刻を示すJJY信号を同期対象機器120へ出力することによっても、高精度のJJY信号を同期対象機器120へ供給できる。
Based on the corrected JJY signal, the high-
このように、本実施形態の高精度時刻同期システム10によれば、JJYユニット100と同期対象機器120との通信経路上に高精度時刻同期装置110を設けたことにより、JJYユニット100から出力されたJJY信号の誤差を補正することができる。このため、高精度のJJY信号を同期対象機器120に供給できる。したがって、複数の同期対象機器120同士を高精度で同期させることができる。
As described above, according to the high-accuracy
たとえば、LTE(Long Term Evolution)またはOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を利用する携帯電話用の通信システムがある。このような通信システムにおいて、複数の無線基地局から一の通信端末に対して同時にデータを無線送信することにより、通信品質または通信速度を向上できる場合がある。この場合、本実施形態の高精度時刻同期システム10を通信システムに適用することで、複数の無線基地局を高精度で同期させることができる。
For example, there is a communication system for a mobile phone that uses LTE (Long Term Evolution) or OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). In such a communication system, communication quality or communication speed may be improved by simultaneously transmitting data from a plurality of radio base stations to one communication terminal at the same time. In this case, a plurality of radio base stations can be synchronized with high accuracy by applying the high-accuracy
また、無線LAN(Local Area Network)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)など、他の通信方式または他の通信規格を利用する通信システムがある。このような通信システムであっても、複数の無線基地局から一の通信端末に対して同時にデータを無線送信することにより、通信品質または通信速度を向上できる場合がある。この場合も、本実施形態の高精度時刻同期システム10を通信システムに適用することで、複数の無線基地局を高精度で同期させることができる。
In addition, there are communication systems that use other communication methods or other communication standards, such as a wireless LAN (Local Area Network) and WiMAX (World Wide Interoperability for Microwave Access). Even in such a communication system, there are cases where communication quality or communication speed can be improved by wirelessly transmitting data simultaneously from a plurality of wireless base stations to one communication terminal. Also in this case, a plurality of radio base stations can be synchronized with high accuracy by applying the high accuracy
なお、高精度時刻同期システム10においては、高精度時刻同期装置110および管理装置140を除いて、既存の通信システムを利用してもよい。たとえば、既存の通信システムに対して、JJYユニット100と同期対象機器120とのJJY信号の通信経路上に高精度時刻同期装置110を設けることにより、高精度時刻同期システム10を構築してもよい。
In the high-accuracy
この場合、高精度時刻同期装置110のJJY信号の入出力インターフェイスの規格を、JJYユニット100と同期対象機器120との接続に用いられるJJY信号の入出力インターフェイスの規格と同一とすることが好ましい。たとえば、JJYユニット100と同期対象機器120との接続に用いられるJJY信号の入出力インターフェイスの規格にRS−422が用いられている場合、高精度時刻同期装置110のJJY信号の入出力インターフェイスの規格をRS−422とすることが好ましい。これにより、高精度時刻同期装置110の利用を開始する場合においては、既存の通信システムに対して、容易に高精度時刻同期装置110を接続することができる。また、高精度時刻同期装置110の利用を廃止する場合においては、容易に既存の通信システムを復元できる。
In this case, the standard of the JJY signal input / output interface of the high-
図2は、高精度時刻同期装置110が出力するJJY信号の一例を示す。高精度時刻同期装置110は、タイミング信号201、JJY情報202、およびJJY制御情報203を有するJJY信号を出力する。
FIG. 2 shows an example of a JJY signal output from the high-
高精度時刻同期装置110は、時刻データを有するJJY情報202を出力する。高精度時刻同期装置110は、JJY信号を受信した時刻、JJY信号を受信した地点の緯度および経度、JJY信号の精度、JJY信号を受信した時刻における天候など、JJYに関する各種情報を有するJJY情報202を出力してもよい。また、高精度時刻同期装置110は、NMEA0183フォーマットのJJY情報202を出力してもよい。
The high-
高精度時刻同期装置110は、JJY情報に示された時刻データに同期させるタイミングを示すタイミング信号201を出力する。たとえば、高精度時刻同期装置110は、マイクロsec精度またはナノsec精度で、標準時刻と同期する高精度のタイミング信号201を出力する。
The high-
また、高精度時刻同期装置110は、周期的に、タイミング信号201およびJJY情報202を出力する。たとえば、高精度時刻同期装置110は、1秒周期で、タイミング信号201およびJJY情報202を出力する。
The high-
また、高精度時刻同期装置110は、JJY信号の入出力に関する制御情報として、JJY制御情報203を入出力してもよい。たとえば、高精度時刻同期装置110は、タイミング信号201およびJJY情報202供給を開始または停止する旨を示すJJY制御情報203を出力してもよい。
Further, the high-
同期対象機器120は、高精度時刻同期装置110から出力されたタイミング信号201およびJJY情報202を受信する。同期対象機器120は、タイミング信号201を受信したタイミングで、JJY情報202に示されている時刻と、当該同期対象機器120が有する内蔵時計の時刻とを同期させる。これにより、同期対象機器120は、マイクロsec精度またはナノsec精度で、内蔵時計の時刻を標準時刻と同期させることができる。同期対象機器120は、タイミング信号201を受信するごとに、JJY情報202に示されている時刻と、当該同期対象機器120が有する内蔵時計の時刻とを同期させてもよい。
The synchronization target device 120 receives the
図3は、実施形態に係る高精度時刻同期装置110Aの機能構成例を示す。以下、高精度時刻同期装置110Aの機能構成を説明する。高精度時刻同期装置110Bは、高精度時刻同期装置110Aと同様の機能構成を有する。このため、高精度時刻同期装置110Bの機能構成例の説明を省略する。
FIG. 3 shows a functional configuration example of the high-accuracy
高精度時刻同期装置110Aは、JJYエミュレータ部300、JJYエミュレータ制御部320、および通信部340を備える。JJYエミュレータ部300は、JJY信号入力部302、補正値取得部303、高精度時刻補正部305、内蔵時計時刻調整部310、内蔵時計312、およびJJY信号出力部314を有する。また、JJYエミュレータ部300は、GPSユニット306、GPS信号入力部308、GPS精度判断部309、補正値算出部311、補正値記録部313、および補正値格納部315を有する。
The high-accuracy
JJY信号入力部302は、JJY信号を入力する。具体的には、JJY信号入力部302は、JJYユニット100Aから送信されたJJY信号を入力する。JJY信号入力部302は、タイミング信号およびJJY情報を有するJJY信号を入力してもよい。
The JJY
補正値取得部303は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号の受信位置に応じた補正値を補正値格納部315から取得する。具体的には、補正値取得部303は、JJYユニット100AがJJY信号を受信した位置に応じた補正値を補正値格納部315から取得する。たとえば、補正値取得部303は、マイクロsec精度またはナノsec精度の補正値を補正値格納部315から取得する。
The correction value acquisition unit 303 acquires a correction value corresponding to the reception position of the JJY signal input by the JJY
補正値取得部303は、基準電波発信局からJJYユニット100Aまでの距離に応じた補正値を補正値格納部315から取得してもよい。また、補正値取得部303は、基準電波発信局からJJYユニット100Aまでの地形に応じた補正値を補正値格納部315から取得してもよい。また、補正値取得部303は、基準電波発信局からJJYユニット100Aまでの環境に応じた補正値を補正値格納部315から取得してもよい。
The correction value acquisition unit 303 may acquire a correction value corresponding to the distance from the reference radio wave transmission station to the
補正値取得部303は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が受信された時期または時間帯にさらに応じた補正値を取得してもよい。たとえば、補正値取得部303は、JJYユニット100AがJJY信号を受信した時期または時間帯にさらに応じた補正値を取得する。JJY信号入力部302が入力したJJY信号が受信された時期または時間帯における電離層の状態にさらに応じた補正値を取得してもよい。
The correction value acquisition unit 303 may acquire a correction value further corresponding to the time or time zone when the JJY signal input by the JJY
補正値取得部303は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が受信された時期または時間帯における天候にさらに応じた補正値を取得してもよい。たとえば、補正値取得部303は、JJYユニット100AがJJY信号を受信した時期または時間帯における天候にさらに応じた補正値を取得する。
The correction value acquisition unit 303 may acquire a correction value further according to the weather at the time or time period when the JJY signal input by the JJY
高精度時刻補正部305は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が示す時刻を、補正値取得部303が取得した補正値で補正する。たとえば、高精度時刻補正部305は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が示す時刻を、補正値取得部303が取得した、JJY信号の受信位置に応じた補正値で補正する。
The high-accuracy
高精度時刻補正部305は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が示す時刻を、補正値取得部303が取得した、時期または時間帯にさらに応じた補正値で補正してもよい。また、高精度時刻補正部305は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が示す時刻を、補正値取得部303が取得した、時期または時間帯における天候にさらに応じた補正値で補正してもよい。
The high-accuracy
内蔵時計時刻調整部310は、内蔵時計312の時刻を高精度時刻補正部305が補正した時刻に同期させる。たとえば、内蔵時計時刻調整部310は、高精度時刻補正部305が補正した時刻に基づいて、内蔵時計312が有する発振器が出力するタイミング信号の周期を補正することにより、内蔵時計312の時刻を高精度時刻補正部305が補正した時刻に同期させてもよい。この場合、内蔵時計時刻調整部310は、高精度時刻補正部305が補正した時刻に基づいて、内蔵時計312が有する発振器が出力するタイミング信号の周期をマイクロsec精度またはナノsec精度で補正することにより、内蔵時計312の時刻を高精度時刻補正部305が補正した時刻に高精度で同期させてもよい。
The built-in clock time adjustment unit 310 synchronizes the time of the built-in clock 312 with the time corrected by the high-accuracy
JJY信号出力部314は、高精度時刻補正部305が補正した時刻を示すJJY信号を出力する。JJY信号出力部314は、高精度時刻補正部305が補正した時刻を示すタイミング信号およびJJY情報を有するJJY信号を出力してもよい。JJY信号出力部314は、高精度時刻補正部305が内蔵時計312の時刻を補正した後に、内蔵時計312の時刻を示すJJY信号を出力してもよい。
The JJY
JJY信号出力部314は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号と同一フォーマットのJJY信号を出力してもよい。たとえば、JJY信号出力部314は、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が有するタイミング信号および時刻データと同一フォーマットのタイミング信号および時刻データを有するJJY信号を出力してもよい。
The JJY
GPSユニット306は、当該GPSユニット306が有するアンテナにより、複数のGPS衛星から発せられた電波をそれぞれ受信する。GPSユニット306は、受信した複数の電波が示す情報に基づいて、標準時刻を示す時刻信号として利用可能なGPS信号を生成する。そして、GPSユニット306は、生成したGPS信号を出力する。
The
より具体的には、GPSユニット306は、時刻信号として利用可能なタイミング信号およびGPS情報を生成する。そして、GPSユニット306は、生成したタイミング信号とGPS情報とを関連付けて出力する。GPSユニット306は、周期的にタイミング信号およびGPS情報を出力する。たとえば、GPSユニット306は、1秒ごとに、タイミング信号およびGPS情報を出力する。GPSユニット306は、高精度時刻同期装置110Aの外部に設けられていてもよい。
More specifically, the
GPS信号入力部308は、GPS信号を入力する。たとえば、GPS信号入力部308は、標準時刻を示すGPS信号を入力する。GPS信号入力部308は、GPS信号として、GPSユニット306から送信されたGPS信号を入力してもよい。また、GPS信号入力部308は、GPSユニット306から送信されたタイミング信号およびGPS情報を有するGPS信号を入力してもよい。
The GPS
GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度を判断する。GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号が示すGPS衛星の数に基づいて、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度を判断してもよい。
The GPS
たとえば、GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号にGPS衛星の数として「4」以上の値が示されている場合、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度が高いと判断してもよい。一方、GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号にGPS衛星の数として「3」未満の値が示されている場合、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度が低いと判断してもよい。
For example, if the GPS signal input by the GPS
GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号が示すGPSの受信状態に基づいて、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度を判断してもよい。たとえば、GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号にGPSの受信状態として「DGPS」または「測位完了」が示されている場合、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度が高いと判断してもよい。一方、GPS精度判断部309は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号にGPSの受信状態として「受信不能」、「受信中」、または「単独測位」が示されている場合、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度が低いと判断してもよい。
The GPS
補正値算出部311は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号が示す時刻と、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が示す時刻とを比較することにより、補正値を算出する。たとえば、補正値算出部311は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号が示す時刻から、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が示す時刻を減算することにより、補正値を算出する。
The correction
補正値記録部313は、補正値算出部311が算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号の受信位置に関連付けて補正値格納部315に記録する。補正値記録部313は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号の精度が所定値以上であるとGPS精度判断部309が判断した場合に、補正値算出部311が算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号の受信位置に関連付けて補正値格納部315に記録してもよい。
The correction
補正値記録部313は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号に示されているGPS衛星の数が所定数以上であるとGPS精度判断部309が判断した場合に、補正値算出部311が算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号の受信位置に関連付けて補正値格納部315に記録してもよい。たとえば、補正値記録部313は、GPS信号入力部308が入力したGPS信号に示されているGPS衛星の数が4つ以上であるとGPS精度判断部309が判断した場合に、補正値算出部311が算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号の受信位置に関連付けて補正値格納部315に記録してもよい。
When the GPS
補正値記録部313は、補正値算出部311が算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が受信された時期または時間帯にさらに関連付けて補正値格納部315に記録してもよい。また、補正値記録部313は、補正値算出部311が算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が受信された時期または時間帯における天候にさらに関連付けて補正値格納部315に記録してもよい。
The correction
補正値格納部315は、JJY信号の受信位置に応じた補正値を格納する。補正値格納部315は、JJY信号が受信された時期または時間帯にさらに応じた補正値を格納してもよい。補正値格納部315は、JJY信号が受信された時期または時間帯における天候にさらに応じた補正値を格納してもよい。補正値格納部315は、高精度時刻同期装置110Aの外部に設けられていてもよい。
The correction
通信部340は、ネットワーク130に接続された各種情報処理装置から送信された各種情報を受信する。たとえば、通信部340は、ネットワーク130に接続された管理装置140から送信された各種制御情報を受信してもよい。
The
JJYエミュレータ制御部320は、JJYエミュレータ部300が有する各部を制御する。これにより、JJYエミュレータ制御部320は、JJYエミュレータ部300による高精度時刻同期処理を制御する。JJYエミュレータ制御部320は、JJYエミュレータ部300が高精度時刻同期処理をおこなわないように、JJYエミュレータ部300を制御してもよい。JJYエミュレータ制御部320は、管理装置140から送信された制御信号に基づいて、JJYエミュレータ部300が高精度時刻同期処理をおこなわないように、JJYエミュレータ部300を制御してもよい。
The JJY
図4は、高精度時刻同期装置110Aによる処理のフローの一例を示す。まず、JJY信号入力部302によって、JJYユニット100Aから送信されたJJY信号を入力する(S401)。つぎに、JJYエミュレータ制御部320によって、高精度時刻同期処理をおこなうか否かを判断する(S402)。
FIG. 4 shows an example of the flow of processing by the high-
JJYエミュレータ制御部320が高精度時刻同期処理をおこなわないと判断した場合は(S402:No)、JJY信号出力部314によって、S401で入力したJJY信号を同期対象機器120Aに出力して(S403)、S401に戻る。一方、JJYエミュレータ制御部320が高精度時刻同期処理をおこなうと判断した場合は(S402:Yes)、補正値取得部303によって、S401で入力したJJY信号の受信位置に応じた補正値と、S401で入力したJJY信号が受信された時間帯に応じた補正値とを補正値格納部315から取得する(S404)。
When the JJY
そして、高精度時刻補正部305によって、S401で入力したJJY信号が示す時刻を、S404で取得した補正値で補正する(S405)。さらに、内蔵時計時刻調整部310によって、内蔵時計312の時刻をS405で補正した時刻に同期させる(S406)。そのうえで、JJY信号出力部314によって、S405で補正した時刻を示すJJY信号を出力(S407)、S401に戻る。
Then, the high-accuracy
高精度時刻同期装置110Aは、周期的に、上記した処理を実行する。たとえば、高精度時刻同期装置110Aは、1秒周期で、上記した処理を実行する。これにより、高精度時刻同期装置110Aは、同期対象機器120Aに対して、周期的に高精度のJJY信号を供給することができる。
The high-accuracy
図5は、高精度時刻同期装置110Aによる処理のフローの他の一例を示す。まず、GPS信号入力部308によって、GPSユニット306から出力されたGPS信号を入力する(S501)。
FIG. 5 shows another example of the processing flow by the high-
つぎに、GPS精度判断部309によって、S501で入力したGPS信号にGPS衛星の数として「4」以上の値が示されているか否かを判断する(S502)。GPS精度判断部309が、S501で入力したGPS信号にGPS衛星の数として「4」以上の値が示されていないと判断した場合は(S502:No)、S501に戻る。
Next, the GPS
一方、GPS精度判断部309が、S501で入力したGPS信号にGPS衛星の数として「4」以上の値が示されていると判断した場合は(S502:Yes)、補正値算出部311によって、補正値を算出する。そして、補正値記録部313によって、S503で算出した補正値を、JJY信号入力部302が入力したJJY信号の受信位置と、JJY信号入力部302が入力したJJY信号が受信された時間帯とに関連付けて補正値格納部315に記録して(S504)、S501に戻る。
On the other hand, when the GPS
高精度時刻同期装置110Aは、周期的に、上記した処理を実行する。たとえば、高精度時刻同期装置110Aは、1秒周期で、上記した処理を実行する。これにより、高精度時刻同期装置110Aは、継続して補正値を補正値格納部315に蓄積することができる。補正値格納部315がより多くの補正値を蓄積することにより、高精度時刻同期装置110Aは、より高精度でJJY信号を補正することができる。
The high-accuracy
図6は、JJY信号が示す時刻の標準時刻からの遅延量を示す。図6(a)は、JJY信号の受信位置に応じた遅延量を示す。JJY信号の遅延量は、JJY信号の受信位置によって異なる。たとえば、JJY信号の遅延量は、基準電波発信局からJJY信号の受信位置までの距離、地形、および環境によって異なる。しかしながら、本実施形態では、JJYユニット100の位置であるJJY信号の受信位置は変動しないので、JJY信号の受信位置に応じた遅延量は変動しない。 FIG. 6 shows a delay amount from the standard time indicated by the JJY signal. FIG. 6A shows the delay amount according to the reception position of the JJY signal. The amount of delay of the JJY signal varies depending on the reception position of the JJY signal. For example, the delay amount of the JJY signal varies depending on the distance from the reference radio wave transmission station to the reception position of the JJY signal, the topography, and the environment. However, in the present embodiment, since the reception position of the JJY signal, which is the position of the JJY unit 100, does not vary, the delay amount according to the reception position of the JJY signal does not vary.
図6(b)は、JJY信号が受信された時間帯に応じた遅延量を示す。たとえば、地球の上空には、JJY信号を反射する電離層が存在する。電離層は、太陽からの紫外線の強さに応じて状態が変動する。これに伴って、電離層によるJJY信号の反射量が変動する。したがって、JJY信号の遅延量は、時間帯、季節などによって異なる。 FIG. 6B shows a delay amount corresponding to the time zone in which the JJY signal is received. For example, an ionosphere that reflects a JJY signal exists above the earth. The state of the ionosphere varies depending on the intensity of ultraviolet rays from the sun. Along with this, the amount of reflection of the JJY signal by the ionosphere varies. Therefore, the delay amount of the JJY signal varies depending on the time zone, season, and the like.
図7は、補正値格納部315が格納する補正値の一例を示す。図7(a)は、補正値格納部315が格納する、JJY信号の受信位置に応じた補正値を示す。補正値格納部315は、JJY信号の受信位置に応じた、マイクロsec精度の補正値を格納する。本実施形態では、JJY信号の受信位置に応じた遅延量は変動しないので、補正値格納部315は、JJY信号の受信位置に応じた補正値として、固定値を格納する。
FIG. 7 shows an example of correction values stored in the correction
図7(b)は、補正値格納部315が格納する、JJY信号が受信された時間帯に応じた補正値を示す。補正値格納部315は、JJY信号が受信された時間帯に応じた、マイクロsec精度の補正値を格納する。
FIG. 7B shows correction values stored in the correction
図7(b)に示す例では、補正値格納部315は、時単位の補正値を格納しているが、より細分化された補正値を格納してもよい。たとえば、補正値格納部315は、分単位または秒単位の補正値を格納してもよい。また、図7(b)に示す例では、補正値格納部315は、時期を問わずに時単位の補正値を格納しているが、時期ごとに時単位の補正値を格納してもよい。たとえば、補正値格納部315は、季節、月、または日ごとに、時単位、分単位、または秒単位の補正値を格納してもよい。
In the example shown in FIG. 7B, the correction
高精度時刻同期装置110は、JJY信号の受信位置の緯度が「35N66」で経度が「139E76」の場合、高精度時刻同期装置110は、補正値格納部315から、JJY信号の受信位置に応じた補正値として「4534.5(マイクロsec)」を取得する。また、高精度時刻同期装置110は、現在の時刻が「6:00」の場合、補正値格納部315から、JJY信号の時間帯に応じた補正値として「1245.6(マイクロsec)」を取得する。高精度時刻同期装置110は、受信したJJY信号が示す時刻を、取得したこれらの補正値で補正する。
When the latitude of the reception position of the JJY signal is “35N66” and the longitude is “139E76”, the high-accuracy
高精度時刻同期装置110は、補正値格納部315に対して、補正値を追加または更新することができる。たとえば、ある時刻TにGPS信号を受信した場合において、時刻Tの補正値が補正値格納部315に格納されてない場合がある。この場合、高精度時刻同期装置110は、受信したGPS信号と、受信したJJY信号とを比較することにより補正値を算出した後に、算出した補正値を時刻Tの補正値として、補正値格納部315に格納することができる。
The high-accuracy
また、精度の低い補正値が補正値格納部315に格納されている場合がある。この場合、高精度時刻同期装置110は、高精度のGPS信号を受信することで、高精度の補正値を算出した後に、補正値格納部315に格納されている補正値を、算出した高精度の補正値に更新することができる。たとえば、高精度時刻同期装置110は、補正値格納部315に格納されている補正値と、GPS信号の精度に関する情報とを、関連付けて記録してもよい。そして、記録されているGPS信号の精度と、GPS精度判断部309が判断したGPS信号の精度とを比較することにより、算出した補正値の精度が補正値格納部315に格納されている補正値の精度よりも高いか否かを判断してもよい。このように、高精度時刻同期装置110は、補正値を随時追加または更新することにより、補正値格納部315に格納されている補正値の精度を向上させることができる。
In addition, a correction value with low accuracy may be stored in the correction
このように、本実施形態の高精度時刻同期システム10によれば、JJYユニット100から出力されたJJY信号が示す時刻の標準時刻からの遅延量を高精度で補正することができる。このため、複数の同期対象機器120のそれぞれに対して、高精度のJJY信号を供給できる。そして、複数の同期対象機器120のそれぞれの内蔵時計が示す時刻と標準時刻とを高精度で同期させることができる。したがって、複数の同期対象機器120同士を高精度で同期させることができる。
Thus, according to the high-accuracy
なお、本実施形態では、JJY信号を補正した後に、補正後のJJY信号を同期対象機器120に供給する高精度時刻同期装置110を一例として説明したが、これに限らない。たとえば、高精度時刻同期装置110は、GPS信号またはNTP信号を補正した後に、補正後のGPS信号またはNTP信号を同期対象機器120に供給してもよい。また、高精度時刻同期装置110は、JJY信号、GPS信号、およびNTP信号のいずれにも該当しない外部クロック信号を補正した後に、補正後の外部クロック信号を同期対象機器120に供給してもよい。
In the present embodiment, the high-accuracy
図8は、高精度時刻同期装置110のハードウェア構成の一例を示す。高精度時刻同期装置110は、ホスト・コントローラ1582により相互に接続されるCPU1505、RAM1520、グラフィック・コントローラ1575、および表示デバイス1580を有するCPU周辺部を備える。また、高精度時刻同期装置110は、I/O(入出力)コントローラ1584によりホスト・コントローラ1582に接続される通信I/F1530、ハードディスクドライブ1540、およびCD−ROMドライブ1560を有する入出力部を備える。さらに、高精度時刻同期装置110は、I/Oコントローラ1584に接続されるROM1510、FD(フレキシブルディスク)ドライブ1550、およびI/O(入出力)チップ1570を有するレガシー入出力部を備える。
FIG. 8 shows an example of the hardware configuration of the high-
ホスト・コントローラ1582は、RAM1520と、高転送レートでRAM1520をアクセスするCPU1505およびグラフィック・コントローラ1575とを接続する。CPU1505は、ROM1510およびRAM1520に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部を制御する。グラフィック・コントローラ1575は、CPU1505等がRAM1520内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示デバイス1580上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ1575は、CPU1505等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
The
I/Oコントローラ1584は、ホスト・コントローラ1582と、比較的高速な入出力装置である通信I/F1530、ハードディスクドライブ1540、CD−ROMドライブ1560を接続する。通信I/F1530は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ1540は、CPU1505が使用するプログラムおよびデータを格納する。CD−ROMドライブ1560は、CD−ROM1595からプログラムまたはデータを読み取り、RAM1520を介してハードディスクドライブ1540に提供する。
The I /
また、I/Oコントローラ1584には、ROM1510と、FDドライブ1550、およびI/Oチップ1570の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM1510は、高精度時刻同期装置110の起動時にCPU1505が実行するブート・プログラム、高精度時刻同期装置110のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。FDドライブ1550は、フレキシブルディスク1590からプログラムまたはデータを読み取り、RAM1520を介してハードディスクドライブ1540に提供する。I/Oチップ1570は、FDドライブ1550、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
The I /
RAM1520を介してハードディスクドライブ1540に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク1590、CD−ROM1595、またはICカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM1520を介して高精度時刻同期装置110内のハードディスクドライブ1540にインストールされ、CPU1505において実行される。高精度時刻同期装置110にインストールされて実行されるプログラムは、CPU1505等に働きかけて、コンピュータを、図1から図7にかけて説明した、高精度時刻同期装置110が有する各機能部として機能させる。
A program provided to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 高精度時刻同期システム
100A JJYユニット
100B JJYユニット
110A 高精度時刻同期装置
110B 高精度時刻同期装置
120 同期対象機器
130 ネットワーク
140 管理装置
300 JJYエミュレータ部
302 JJY信号入力部
303 補正値取得部
305 高精度時刻補正部
306 GPSユニット
308 GPS信号入力部
309 GPS精度判断部
310 内蔵時計時刻調整部
311 補正値算出部
312 内蔵時計
313 補正値記録部
314 JJY信号出力部
315 補正値格納部
320 JJYエミュレータ制御部
340 通信部
1505 CPU
1510 ROM
1520 RAM
1530 通信I/F
1540 ハードディスクドライブ
1550 FDドライブ
1560 CD−ROMドライブ
1570 I/Oチップ
1575 グラフィック・コントローラ
1580 表示デバイス
1582 ホスト・コントローラ
1584 I/Oコントローラ
1590 フレキシブルディスク
1595 CD−ROM
DESCRIPTION OF
1510 ROM
1520 RAM
1530 Communication I / F
1540
Claims (12)
前記JJY信号の受信位置に応じた補正値を補正値格納部から取得する補正値取得部と、
前記JJY信号入力部が入力したJJY信号が示す時刻を、前記JJY信号の受信位置に応じた前記補正値で補正する高精度時刻補正部と、
前記高精度時刻補正部が補正した時刻を示すJJY信号を出力するJJY信号出力部と
を備える高精度時刻同期装置。 A JJY signal input unit for inputting a JJY signal;
A correction value acquisition unit that acquires a correction value according to the reception position of the JJY signal from a correction value storage unit;
A high-accuracy time correction unit that corrects the time indicated by the JJY signal input by the JJY signal input unit with the correction value according to the reception position of the JJY signal;
A high-accuracy time synchronization apparatus comprising: a JJY signal output unit that outputs a JJY signal indicating the time corrected by the high-accuracy time correction unit.
前記内蔵時計の時刻を、前記高精度時刻補正部が補正した時刻に同期させる内蔵時計時刻調整部と
をさらに備え、
前記JJY信号出力部は、前記内蔵時計の時刻を示す前記JJY信号を出力する請求項1に記載の高精度時刻同期装置。 A built-in clock,
A built-in clock time adjustment unit that synchronizes the time of the built-in clock with the time corrected by the high-accuracy time correction unit;
The high-accuracy time synchronizer according to claim 1, wherein the JJY signal output unit outputs the JJY signal indicating the time of the built-in clock.
前記高精度時刻補正部は、前記JJY信号入力部が入力したJJY信号が示す時刻を、時期または時間帯にさらに応じた前記補正値で補正する請求項2に記載の高精度時刻同期装置。 The correction value acquisition unit acquires the correction value further corresponding to the time or time zone when the JJY signal was received,
The high-accuracy time synchronizer according to claim 2, wherein the high-accuracy time correction unit corrects the time indicated by the JJY signal input by the JJY signal input unit with the correction value further corresponding to a time or a time zone.
前記高精度時刻補正部は、前記JJY信号入力部が入力したJJY信号が示す時刻を、時期または時間帯における天候にさらに応じた前記補正値で補正する請求項3に記載の高精度時刻同期装置。 The correction value acquisition unit acquires the correction value further according to the weather in the time or time zone when the JJY signal is received,
4. The high-accuracy time synchronization device according to claim 3, wherein the high-accuracy time correction unit corrects the time indicated by the JJY signal input by the JJY signal input unit with the correction value further according to the weather in the time or the time zone. .
前記GPS信号が示す時刻と、前記JJY信号入力部が入力したJJY信号が示す時刻とを比較することにより、補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値算出部が算出した補正値を前記JJY信号の受信位置に関連付けて前記補正値格納部に記録する補正値記録部と
をさらに備える請求項5に記載の高精度時刻同期装置。 A GPS signal input unit for inputting a GPS signal;
A correction value calculation unit that calculates a correction value by comparing the time indicated by the GPS signal and the time indicated by the JJY signal input by the JJY signal input unit;
The high-accuracy time synchronization apparatus according to claim 5, further comprising: a correction value recording unit that records the correction value calculated by the correction value calculation unit in the correction value storage unit in association with the reception position of the JJY signal.
をさらに備え、
前記補正値記録部は、前記GPS信号の精度が所定値以上であると前記GPS精度判断部が判断した場合に、前記補正値算出部が算出した補正値を前記JJY信号の受信位置に関連付けて前記補正値格納部に記録する請求項6に記載の高精度時刻同期装置。 A GPS accuracy judging unit for judging the accuracy of the GPS signal,
The correction value recording unit associates the correction value calculated by the correction value calculation unit with the reception position of the JJY signal when the GPS accuracy determination unit determines that the accuracy of the GPS signal is equal to or higher than a predetermined value. The high-accuracy time synchronization apparatus according to claim 6, wherein the high-accuracy time synchronization apparatus records the correction value in a storage unit.
前記補正値記録部は、前記GPS衛星の数が所定数以上であると前記GPS精度判断部が判断した場合に、前記補正値算出部が算出した補正値を前記JJY信号の受信位置に関連付けて前記補正値格納部に記録する請求項7に記載の高精度時刻同期装置。 The GPS accuracy determination unit determines the accuracy of the GPS signal based on the number of GPS satellites indicated by the GPS signal,
The correction value recording unit associates the correction value calculated by the correction value calculation unit with the reception position of the JJY signal when the GPS accuracy determination unit determines that the number of GPS satellites is a predetermined number or more. The high-accuracy time synchronization apparatus according to claim 7, wherein the high-accuracy time synchronization apparatus records the correction value in a storage unit.
前記JJY信号の受信位置に応じた補正値を補正値格納部から取得する補正値取得段階と、
前記JJY信号入力段階が入力したJJY信号が示す時刻を、前記JJY信号の受信位置に応じた前記補正値で補正する高精度時刻補正段階と、
前記高精度時刻補正段階が補正した時刻を示すJJY信号を出力するJJY信号出力段階と
を備える高精度時刻同期方法。 A JJY signal input stage for inputting a JJY signal;
A correction value acquisition step of acquiring a correction value according to the reception position of the JJY signal from the correction value storage unit;
A high-accuracy time correction step of correcting the time indicated by the JJY signal input in the JJY signal input step with the correction value according to the reception position of the JJY signal;
A high-accuracy time synchronization method comprising: a JJY signal output step of outputting a JJY signal indicating the time corrected by the high-accuracy time correction step.
JJY信号を入力するJJY信号入力部、
前記JJY信号の受信位置に応じた補正値を補正値格納部から取得する補正値取得部、
前記JJY信号入力部が入力したJJY信号が示す時刻を、前記JJY信号の受信位置に応じた前記補正値で補正する高精度時刻補正部、
前記高精度時刻補正部が補正した時刻を示すJJY信号を出力するJJY信号出力部
として機能させるプログラム。 A program for a high-accuracy time synchronizer, comprising:
A JJY signal input unit for inputting a JJY signal;
A correction value acquisition unit that acquires a correction value according to the reception position of the JJY signal from a correction value storage unit;
A high-accuracy time correction unit that corrects the time indicated by the JJY signal input by the JJY signal input unit with the correction value according to the reception position of the JJY signal;
A program that functions as a JJY signal output unit that outputs a JJY signal indicating the time corrected by the high-accuracy time correction unit.
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