JP6785670B2

JP6785670B2 - システム時刻同期方法

Info

Publication number: JP6785670B2
Application number: JP2017001705A
Authority: JP
Inventors: 篤志栃尾; 井上　典昭; 典昭井上; 雄士小林; 史也加藤
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2037-01-10
Also published as: JP2018112425A

Description

本発明は、車載システムのシステム時刻同期方法に関する。

ＮＴＰ（Network Time Protocol）クライアントを含むシステムにおいて、ＮＴＰクライアントがＮＴＰサーバから供給される基準時刻、すなわち絶対時刻に基づいてシステム時刻を生成することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このようなシステムでは、ＮＴＰクライアントは、Ｓｔｅｐモード又はＳｌｅｗモードを使用して、システム時刻の時刻補正のためにシステム時刻と基準時刻との時刻同期を行う。

Ｓｔｅｐモードは、システム時刻を瞬時に基準時刻に修正するモードであり、システム時刻が基準時刻より進んでいる場合には、システム時刻を修正する際に時刻戻りが生じる。一方、Ｓｌｅｗモードは、システム時刻と基準時刻との時間差を、０．１秒等の一定の時間ずつ縮めることによってシステム時刻を修正するモードであり、システム時刻を修正する際に時刻戻りが生じない。

特開２０１６−５４４３７号公報

車両に搭載された車載システムがＮＴＰクライアントを含む場合、車載システムは、取得した画像データ、及びＣＡＮ（Controller Area Network）情報等の情報にＮＴＰ通信によるタイムスタンプを付与し、タイムスタンプが付与された情報は、車載システムのメモリに格納される。この場合、メモリに格納された情報の時刻の前後関係は、各情報に付されたタイムスタンプによって規定される。システム時刻が基準時刻より進んでおり、車両の状態に関係なくシステム時刻の基準時刻との時刻同期をＳｔｅｐモードによって行うと、時刻戻りが生じ、メモリに格納された情報の時刻の前後関係が逆転する。メモリに格納された情報の時刻の前後関係が逆転すると、車載システムは、メモリに格納された情報に基づく種々の処理を正確に実行できなくなるおそれがある。

本発明は、時刻補正のためのＳｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期の何れを行うかを車載システムが搭載された車両の状態に応じて適切に選択することができるシステム時刻同期方法を提供することを目的とする。

上記目的を実現するため、本発明に係るシステム時刻同期方法は、ＮＴＰサーバから供給される基準時刻に基づいて車載システムのシステム時刻を生成し、時刻補正のためにシステム時刻の基準時刻との時刻同期をＳｔｅｐモード又はＳｌｅｗモードによって行う車載システムのシステム時刻同期方法であって、車載システムが、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期との間の切替を、車載システムが搭載された車両の状態に応じて行うステップを含むことを特徴とする。

また、車載システムは、車両の変速装置のシフトレバーの操作位置、車両の速度、車両の位置情報、車両のナビゲーション装置の案内情報及び車両に装備されたシートベルトの着脱状態の少なくとも一つに基づいてＳｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる前記時刻同期との間の切替を行うことが好ましい。また、車載システムは、車両が走行状態であるときにＳｌｅｗモードによる時刻同期を行うことが好ましい。

また、車載システムは、車両が走行状態であるときにシステム時刻と基準時刻との時間差に応じてＳｌｅｗモードによる時刻同期の補正量を変更してシステム時刻の時刻補正を行うことが好ましい。

また、車載システムは、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期を用いてシステム時刻の時刻補正を行い、システム時刻と基準時刻との時間差がＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行っても時刻戻りが生じない時間差以下になった場合には、Ｓｔｅｐモードによる前記時刻同期を用いた時刻補正を行うことが好ましい。

本発明によれば、時刻補正を行うためのＳｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期の何れを行うかを車載システムが搭載された車両の状態に応じて適切に選択することができる。

実施形態に係るシステム時刻同期方法を行う車載システムを示す図である。車両の変速装置のシフトレバーの操作と連動したＳｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期との間の切替の例を説明するための図である。時刻管理装置によるシステム時刻の時刻補正の一例を説明するためのグラフである。図１に示す時刻管理装置による時刻補正手順の一例を示すフローチャートである。

以下の図面を参照して、本発明係るシステム時刻同期方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、実施形態に係るシステム時刻同期方法を行う車載システムを示す図である。また、車載システム１は、通信部１１と、時刻管理装置１２と、衛星測位システム（Global Positioning System、ＧＰＳ）受信機１３と、ナビゲーション装置１４と、シートベルト着脱センサ１５と、レーダ１６と、シフトセンサ１７と、エンジン回転数センサ１８と、車速センサ１９と、車外カメラ２０と、バス２１とを有する。車載システム１では、時刻管理装置１２がＮＴＰクライアントとして機能し、ＮＴＰサーバ２から通信部１１を介して基準時刻が供給される。

通信部１１は、ＮＴＰサーバ２から供給される基準時刻を取得し、取得した基準時刻を時刻管理装置１２に供給する。時刻管理装置１２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えたコンピュータであり、所定のプログラムに従ってＣＰＵが演算処理を行うことによりシステム時刻同期機能を含む各種の機能が実現される。また、時刻管理装置１２は、後述するようにバス２１を介した情報のやり取りを行う。

本実施形態では、時刻管理装置１２は、基準時刻に基づいて車載システムの時刻であるシステム時刻を生成する。具体的には、時刻管理装置１２は、システム時刻と基準時刻との比較を行い、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正又はＳｌｅｗモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。時刻管理装置１２は、後述するように、システム時刻から基準時刻を減算した値である時間差Δに相当する補正量を用いたシステム時刻の時刻補正を更に行ってもよい。

ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ信号を不図示のＧＰＳ衛星から受信し、受信したＧＰＳ信号をナビゲーション装置１４に供給する。ナビゲーション装置１４は、タッチパネル機能を備えた液晶等のディスプレイ１４ａと、ユーザが操作を行うハードスイッチ等の操作部１４ｂと、装置全体を制御する制御部１４ｃとを有する。ナビゲーション装置１４は、ＧＰＳ信号に基づいて車両の位置情報を取得して案内情報をドライバ等のユーザに提供する。ディスプレイ１４ａの画面がユーザから視認可能なように、ナビゲーション装置１４は、車両のインストルメントパネル等に設置される。

ユーザの各種の指示は、操作部１４ｂとタッチパネルとしてのディスプレイ１４ａとによって受け付けられる。制御部１４ｃは、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えたコンピュータであり、所定のプログラムに従ってＣＰＵが演算処理を行うことでナビゲーション機能を含む各種の機能が実現される。

本実施形態では、時刻管理装置１２と制御部１４ｃとを個別の構成要素として構成しているが、時刻管理装置１２と制御部１４ｃとを一体にし、通信部１１をナビゲーション装置１４に接続してもよい。

シートベルト着脱センサ１５は、ドライバ等のユーザのシートベルト着脱状態を検出する。一例では、シートベルト着脱センサ１５は、車載システム１が搭載された車両に装備されたシートベルトの不図示のバックルに内蔵されたスイッチのオンオフを示すベルト着脱情報を検出するセンサで構成されている。シートベルト着脱センサ１５によって検出されたベルト着脱情報は、バス２１を介して時刻管理装置１２に供給される。

レーダ１６は、ミリ波を発信し、ミリ波が障害物で反射した反射波を受信することによって周囲の障害物を検出する。また、レーダ１６は、ミリ波を発信してから戻ってくるまでの時間に基づいて車両と障害物との間の距離を測定することができる。レーダ１６の検出結果は、ＣＡＮ情報としてバス１２を介して時刻管理装置１２に供給される。

シフトセンサ１７は、車両の変速装置の不図示のシフトレバーの操作位置、すなわち、「パーキング」、「ドライブ」、「ニュートラル」、及び「バック」をそれぞれが示す“Ｐ”、“Ｄ”、“Ｎ”、“Ｒ”等のシフトポジションを検出する。シフトセンサ１７は、検出したシフトポジションを、バス２１を介して時刻管理装置１２に供給する。

エンジン回転数センサ１８は、不図示のエンジンの回転数を検出し、検出したエンジン回転数を、ＣＡＮ情報としてバス１２を介して時刻管理装置１２に供給する。車速センサ１９は、車両の速度を検出し、検出した車速を、ＣＡＮ情報としてバス１２を介して時刻管理装置１２に供給する。

車外カメラ２０は、車両の前方、横及び後方の画像を撮影し、撮影した画像を示す画像データを、バス１２を介して時刻管理装置１２に供給する。本実施形態では、バス２１はＣＡＮバスであるが、バス２１をＣＡＮバス以外のバスによって構成してもよい。また、時刻管理装置１２に供給された画像データ及びＣＡＮ情報は、時刻管理装置１２のＲＡＭに格納される。

ＮＴＰサーバ２は、更に上位に配備された不図示の上位ＮＴＰサーバとの時刻同期を行う。また、不図示の最上位のＮＴＰサーバは、ＧＰＳ、標準電波、及び原子時計等の協定世界時（Coordinated Universal Time、ＵＴＣ）の時刻に準じた正確な機器に直結されている。

車載システム１が走行中の車両の画像データ、及びＣＡＮ情報等の情報を収集する場合、システム時刻が基準時刻より進んでいるときに時刻管理装置１２がＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いた時刻補正を行うと時刻戻りが生じ、時刻管理装置１２に格納された情報の時刻の前後関係が逆転する。したがって、車両が走行状態であり且つシステム時刻が基準時刻より進んでいるときには、時刻管理装置１２は、時刻管理装置１２に格納された情報の時刻の前後関係が逆転させないように、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期を用いた時刻補正を行う。

時刻管理装置１２は、時刻戻りが許容されない状況にあっては、時刻補正のためにＳｌｅｗモードによる時刻同期を行う。一方、時刻戻りが生じない状況、すなわち基準時刻がシステム時刻より進んでいる状況、及び時刻戻りが許容される状況においては、時刻管理装置１２は、迅速な時刻補正のためにＳｔｅｐモードによる時刻同期を行う。本実施形態では、時刻管理装置１２は、時刻戻りが許容されない状況であるか否かを車載システム１が搭載された車両の状態に基づいて判断している。したがって、時刻管理装置１２は、時刻補正を行うためのＳｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期との間の切替を、車載システム１が搭載された車両の状態に応じて行うことができる。特に、時刻管理装置１２が車両が走行状態であるときにＳｌｅｗモードによる時刻同期を行うことによって、車載システム１は、時刻戻りが生じて時間管理装置１２のＲＡＭに格納された情報の時刻の前後関係が逆転する事態を回避することができる。

車載システム１が搭載された車両が走行を開始してから停車するまでの車両の走行状態を１トリップとした場合、時刻管理装置１２は、車両の走行状態に対応する１トリップの開始と終了を検知し、検知した１トリップの開始と終了に基づいて時刻補正を行う。車両の走行状態は、車両の状態の一例である。

図２は、車両の変速装置のシフトレバーの操作と連動したＳｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期との間の切替の例を説明するための図である。図２に示す例では、時刻管理装置１２は、車両の変速装置のシフトレバーの操作の位置が“Ｐ”のシフトポジションであるときには、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。また、時刻管理装置１２は、車両の変速装置のシフトレバーの操作の位置が“Ｐ”のシフトポジションから“Ｄ”のシフトポジションにシフトチェンジされると、時刻戻りが生じないようにするために、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期からＳｌｅｗモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。

その後、車両の変速装置のシフトレバーの操作の位置が“Ｄ”のシフトポジションから“Ｐ”のシフトポジションにシフトチェンジされると、時刻管理装置１２は、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期からＳｔｅｐモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。

時刻管理装置１２は、１トリップの開始と終了を検知するためのトリガとしてシフトレバーの操作位置を用いることによって、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期の何れを行うかを、車両の状態に応じて適切に選択できる。車両が走行状態であるときに時刻管理装置１２がＳｌｅｗモードによる時刻同期を行うことで、車載システム１は、時刻戻りが生じて時間管理装置１２のＲＡＭに格納された情報の時刻の前後関係が逆転する事態を回避することができる。

また、時刻管理装置１２は、１トリップの開始と終了を検知するためのトリガとして、車載システム１が搭載された車両の速度、エンジン回転数及び位置の変化すなわち位置情報の少なくとも一つを用いることができる。時刻管理装置１２は、車載システム１が搭載された車両の速度、エンジン回転数及び位置の変化の少なくとも一つが、車両が走行していないことを示すとき、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。また、時刻管理装置１２は、車載システム１が搭載された車両の速度、エンジン回転数及び位置の変化の少なくとも一つが、車両が走行していることを示すとき、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期からＳｌｅｗモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。

その後、車載システム１が搭載された車両の速度、エンジン回転数及び位置の変化の少なくとも一つが、車両が走行していないことを示すと、時刻管理装置１２は、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期からＳｔｅｐモードによる時刻同期に切り替え、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。

また、時刻管理装置１２は、ナビゲーション装置１４による案内の開始から終了までのナビゲーション装置１４の操作状態を１トリップとして使用してもよい。時刻管理装置１２は、１トリップの開始と終了を検知するためのトリガとして、ナビゲーション装置１４による案内の開始から終了までのナビゲーション装置１４の操作状態、すなわちナビゲーション装置１４の案内情報を用いることができる。時刻管理装置１２は、ナビゲーション装置１４による案内の開始前には、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。ナビゲーション装置１４による案内を開始すると、時刻管理装置１２は、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期からＳｌｅｗモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。

その後、ナビゲーション装置１４による案内を終了すると、時刻管理装置１２は、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期からＳｔｅｐモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。ナビゲーション装置１４の操作状態は、車載システム１が搭載された車両の状態の一例である。

また、時刻管理装置１２は、車両を運転するユーザがシートベルトを着用してから解除するまでのシートベルト状態すなわちシートベルト着脱状態を１トリップとして使用してもよい。時刻管理装置１２は、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期とＳｌｅｗモードによる時刻同期との間の切替を行うために１トリップの開始と終了を検知するためのトリガとして、ユーザがシートベルトを着用してから解除するまでのシートベルト状態を用いることができる。時刻管理装置１２は、ユーザがシートベルトを着用する前には、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。時刻管理装置１２は、ユーザがシートベルトを着用すると、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期からＳｌｅｗモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。

その後、ユーザがシートベルトを解除すると、時刻管理装置１２は、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期からＳｔｅｐモードによる時刻同期に切り替えてシステム時刻の時刻補正を行う。シートベルト状態は、車載システム１が搭載された車両の状態の一例である。

図３は、時刻管理装置によるシステム時刻の時刻補正の一例を説明するためのグラフである。時刻ｔ１で検知された基準時刻とシステム時刻との時間差がΔであり、時刻ｔ１でＳｌｅｗモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を開始し、システム時刻と基準時刻との時間差Δを一定の時間ずつ縮めるときには、基準時刻とシステム時刻との時間差Δは、図３において破線で示すように変化し、時間ｔ２で時刻補正が終了する。

本実施形態では、時間管理装置１２は、車載システム１が搭載された車両が走行状態であるときに時間差Δに応じた補正量を用いてシステム時刻の時刻補正を行い、このような時刻補正後にＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行っても時刻戻りが生じない時間差Δとなった場合にはＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いた時刻補正を行う。

例えば、図３において実線で示すように、時間管理装置１２は、時刻ｔ１で時間差Δが大きい場合、補正量を大きく設定して、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う。これにより、システム時刻は急速に基準時刻に近づいていく（ｔ１〜ｔ３）。このような時刻補正後の時刻ｔ３で時間差Δがある程度まで小さくなれば、補正量を小さく設定して、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行う（ｔ３〜ｔ４）。そして時間管理装置１２は、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行っても時刻戻りが生じない時間差Δになった時刻ｔ４（ｔ３＜ｔ４＜ｔ２）でＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いた時刻補正を行う。これによって、時間管理装置１２は、補正量が一定の単純なＳｌｅｗモードのみによる時刻同期を用いたシステム時刻の時刻補正を行う場合よりも時刻補正に要する時間を短縮することができる。

図４は、図１に示す時刻管理装置による時刻補正手順の一例を示すフローチャートである。このフローは、予め記憶されているプログラムに基づいて、主に時間管理装置１２により、車載システム１の各要素と協働して実行される。このフローは、時間管理装置１２が時間差Δを検出する度に開始される。先ず、時間管理装置１２は、車載システム１が搭載された車両が走行状態であるか否かを判断する（ステップＳ１）。

車両が走行状態である場合、時間管理装置１２は、時間差Δが時間差ａ（例えば、３秒）より大きいか否かを判断する（ステップＳ２）。それに対し、車両が走行状態でない場合、時間管理装置１２は、Ｓｔｅｐモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行う（ステップＳ３）。その後、時間管理装置１２は処理を終了する。ステップＳ２において時間差Δが時間差ａより大きいと判断された場合、時間管理装置１２は、補正量を大きく（例えば、０．９秒）に設定して、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期を用いてシステム時刻の時刻補正を行う（ステップＳ４）。その後、時間管理装置１２は処理を終了する。それに対し、ステップＳ２において時間差Δが時間差ａ以下であると判断された場合、時間管理装置１２は、時間差ΔがＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行っても時刻戻りが生じない時間差ｂ（例えば、１秒）より大きいかを否か判断する（ステップＳ５）。

時間差Δが時間差ｂより大きい場合、時間管理装置１２は、補正量を小さく（例えば、０．２秒）設定して、Ｓｌｅｗモードによる時刻同期を用いてシステム時刻の時刻補正を行う（ステップＳ５）。その後、時間管理装置１２は処理を終了する。それに対し、時間差Δが時間差ｂ以下である場合、処理はステップＳ６に進む。

なお、上述した補正量の数値は、あくまで一例であり、時刻戻りが生じない範囲で適宜設定することができる。例えば、システム時刻が基準時刻より遅れている場合は、時刻ｔ１における時間差Δに相当する補正量を設定することによって即座に時間差Δをゼロ近くまで縮めることができる。その後、時間差Δが残留している場合は、小さな補正量で補正してゆけばよい。

上記実施形態において、車両システム１が搭載された車両が走行状態であるときにＳｌｅｗモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行う場合について説明した。しかしながら、基準時刻がシステム時刻より進んでいる場合、すなわちシステム時刻から基準時刻を減算した値である時間差Δが負の値である場合には、車両システム１が搭載された車両が走行状態であってもＳｔｅｐモードによる時刻同期を用いて時刻補正を行ってもよい。

１車載システム
２ＮＴＰサーバ
１１通信部
１２時刻管理装置
１３ＧＰＳ受信機
１４ナビゲーション装置
１４ａディスプレイ
１４ｂ操作部
１４ｃ制御部
１５シートベルト着脱センサ
１６レーダ
１７シフトセンサ
１８エンジン回転数センサ
１９車速センサ
２０車外カメラ
２１バス

Claims

ＮＴＰサーバから供給される基準時刻に基づいて車載システムのシステム時刻を生成し、時刻補正のために前記システム時刻の前記基準時刻との時刻同期をＳｔｅｐモード又はＳｌｅｗモードによって行う車載システムのシステム時刻同期方法であって、
前記車載システムが、前記Ｓｔｅｐモードによる前記時刻同期と前記Ｓｌｅｗモードによる前記時刻同期との間の切替を、前記車載システムが搭載された車両の状態に応じて行うステップを含む、ことを特徴とするシステム時刻同期方法。
前記車載システムは、前記車両の変速装置のシフトレバーの操作位置、前記車両の速度、前記車両の位置情報、前記車両のナビゲーション装置の案内情報及び前記車両に装備されたシートベルトの着脱状態の少なくとも一つに基づいて前記Ｓｔｅｐモードによる前記時刻同期と前記Ｓｌｅｗモードによる前記時刻同期との間の切替を行う、請求項１に記載のシステム時刻同期方法。
前記車載システムは、前記車両が走行状態であるときに前記Ｓｌｅｗモードによる前記時刻同期を行う、請求項１又は２に記載のシステム時刻同期方法。
前記車載システムは、前記車両が走行状態であるときに前記システム時刻と前記基準時刻との時間差に応じて前記Ｓｌｅｗモードによる前記時刻同期の補正量を変更して前記システム時刻の時刻補正を行う、請求項１〜３の何れか一項に記載のシステム時刻同期方法。
前記車載システムは、前記Ｓｌｅｗモードによる前記時刻同期を用いて前記システム時刻の時刻補正を行い、前記システム時刻と前記基準時刻との時間差が前記Ｓｔｅｐモードによる前記時刻同期を用いて時刻補正を行っても時刻戻りが生じない時間差以下になった場合には、前記Ｓｔｅｐモードによる前記時刻同期を用いた時刻補正を行う、請求項１〜４の何れか一項に記載のシステム時刻同期方法。