JP6840980B2 - 電子機器、表示システム、時刻同期方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電子機器、表示システム、時刻同期方法、及びプログラムに関する。

プロジェクタやディスプレイ等の複数の表示装置を組み合わせて大画面を表示する表示システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、このような表示システムにおいて、複数の表示装置間で同じタイミングで所定の映像を表示するための時刻の同期方法としてＮＴＰ（Network Time Protocol）と呼ばれるネットワークプロトコルが知られている。また、時刻同期における同期パケットの伝搬遅延時間による影響を低減するために、同期パケットの伝搬遅延時間が平均値から大きく外れるパケットを除去して時刻の同期を行うクライアント装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

例えば、複数の表示装置を組み合わせて大画面を表示する表示システムでは、各表示装置の時刻情報に誤差があると、表示装置間で表示タイミングがずれてしまうという問題がある。

しかし、従来の時刻同期方法では、時刻同期を行うための時刻同期サーバとの通信の往路と復路の遅延時間のばらつきに影響され、時刻同期の精度が落ちる。そのため、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等、通信の往路と復路の遅延時間に差が発生し易いネットワーク環境では、誤った時刻情報に更新されてしまう場合があり、時刻情報の誤差を所定の範囲内に収めることには困難を伴っていた。なお、このような課題は、表示装置に限られず、他の機器と時刻を同期して所定の処理を実行する様々な電子機器に共通に存在する。

本発明の実施の形態は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、通信の往路と復路の遅延時間に差が発生し易いネットワーク環境でも、時刻同期による時刻の誤差を所定の範囲内に収めることを容易にする電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る電子機器は、基準となる時刻を管理する時刻管理装置と時刻を同期する電子機器であって、前記時刻管理装置に送信した第１の時刻同期パケットに応じて前記時刻管理装置から送信される第２の時刻同期パケットを受信する同期パケット受信部と、前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記時刻管理装置が管理する前記基準となる時刻に、前記電子機器が管理する時刻を同期させる時刻同期部と、前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記第１の時刻同期パケットの送信と前記第２の時刻同期パケットの送信とに要した往復遅延時間を算出する遅延時間算出部と、前記往復遅延時間の最小値である最小遅延時間を記憶する最小遅延時間記憶部と、前記遅延時間算出部で算出された前記往復遅延時間と、前記最小遅延時間記憶部が記憶した前記最小遅延時間との差である遅延誤差を算出する遅延誤差算出部と、前記遅延誤差算出部によって算出された前記遅延誤差が、予め定められた閾値より大きい場合、前記時刻同期部による時刻の同期を中止する時刻同期判断部と、 前記時刻管理装置から受信した、コンテンツ情報および投影エリアの情報および投影開始時刻を含む投影開始要求に基づき、前記コンテンツ情報によって指定されたコンテンツの、前記投影エリアの情報によって指定された表示領域を、前記投影開始時刻によって指定された時刻に投影開始する表示制御部と、を有する。

本発明の実施の形態によれば、通信の往路と復路の遅延時間に差が発生し易いネットワーク環境でも、時刻同期による時刻の誤差を所定の範囲内に収めることを容易にする電子機器を提供することができる。

一実施形態に係る表示システムのシステム構成の一例を示す図である。 一実施形態に係るプロジェクタのハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る表示システムの機能構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る表示システムの機能構成の別の一例を示す図である。 一実施形態に係る時刻同期クライアント部の機能構成図である。 一実施形態に係るＮＴＰの概要について説明するための図である。 一実施形態に係る最小遅延時間、及び遅延誤差について説明するための図である。 第１の実施形態に係る時刻同期処理の例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る時刻同期処理の例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る時刻同期処理の例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るマルチ投影処理の例を示すシーケンス図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

＜システムの構成＞
図１は一実施形態に係る表示システムの構成の一例を示す図である。図１に示す表示システム１００は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や、有線ＬＡＮ等のネットワーク１０３によって通信可能に接続された複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３、及び情報端末１０２を有する。なお、以下の説明の中で、複数のプロジェクタのうち、任意のプロジェクタを示す場合「プロジェクタ１０１」を用いる。また、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３の数は一例であり、２台以上の他の数であっても良い。

プロジェクタ１０１は、複数の表示装置を用いて所定の画像を表示する表示システム１００で用いられる表示装置の一例である。表示システム１００で用いられる表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等の他の表示装置であっても良い。

また、プロジェクタ１０１は、他のプロジェクタ１０１と時刻を同期して所定の処理（表示処理、音声出力処理等）を実行する電子機器の一例である。電子機器は、例えば、他の装置と時刻情報を同期して音声を出力する音声出力装置であっても良いし、他の装置と時刻情報を同期して撮影を行う撮影装置等であっても良い。ここでは、電子機器が、プロジェクタ１０１であるものとして、以下の説明を行う。

プロジェクタ１０１は、投影面１０４に投影画像を投影する画像投影装置である。表示システム１００は、例えば図１に示すように、プロジェクタ１０１−１の投影領域（表示領域）１０５−１と、プロジェクタ１０１−２の投影領域１０５−２との一部が重複するように配置されている。また、プロジェクタ１０１−２の投影領域１０５−２と、プロジェクタ１０１−３の投影領域１０５−３との一部が重複するように配置されている。また、表示システム１００は、３つの投影領域１０５−１〜１０５−３を用いて、各投影領域より広い投影領域に、１つ以上の投影画像（動画、又は静止画）１０６を表示するマルチ投影（マルチプロジェクション）を行うことができる。

また、プロジェクタ１０１は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の外部記憶装置や、ネットワーク１０３等を利用して、投影対象となる画像データを取得することができる。

情報端末１０２は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）や、タブレット端末等の情報処理装置であり、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３と、ネットワーク１０３を介して、画像データや制御情報等の通信を行うことができる。なお、ネットワーク１０３は、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３と、情報端末１０２との間の通信手段の一例である。通信手段は、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）等の無線ＰＡＮ（Personal Area Network）によるものであっても良いし、ケーブル等の有線通信によるもの等であっても良い。情報端末１０２は、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３を用いて、前述したマルチ投影の制御を行う。

上記の構成において、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３は、情報端末１０２からの制御情報に従って、同一のタイミングで各投影領域１０５−１〜１０５−３の画像を投影することで、１つの投影画像１０６を投影する。

各プロジェクタ１０１は、基準となる時刻を管理する時刻管理サーバの機能を有しており、例えば、情報端末１０２からの指示に従って、時刻管理サーバ（時刻管理装置）として機能する。また、各プロジェクタ１０１は、時刻管理サーバと通信を行い、時刻を同期する時刻同期クライアントの機能を有しており、例えば、情報端末１０２からの指示に従って、時刻同期クライアントとして機能する。

例えば、図１において、プロジェクタ１０１−１は、時刻管理サーバとして機能しており、プロジェクタ１０１−２、１０１−３は、時刻同期クライアントとして、プロジェクタ１０１−１と時刻を同期しているものとする。

これにより、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３は、例えば、情報端末１０２から指示されたスケジュールに従って、同一のタイミングで１つ以上のコンテンツ（動画、静止画等）を、投影面１０４に投影することができる。

なお、各プロジェクタ１０１の持つ時計の進み方は個体差があり、時間の経過と共に同一の時刻を保つことができなくなる。そのため、時刻同期クライアントとして機能するプロジェクタ１０１−２、１０１−３は、時刻管理サーバとして機能するプロジェクタ１０１−１に対して、周期的に時刻の同期処理を実行する。

このとき、例えば、ネットワーク経由の時刻同期プロトコルであるＮＴＰ（Network Time Protocol）を用いて、時刻の同期を行うことができる。しかし、ＮＴＰを用いた時刻の同期処理では、時刻管理サーバと時刻同期クライアントの間で送受信される時刻同期パケットの往復遅延時間を用いて、往路と復路の遅延時間が同じであると仮定して時刻同期クライアントの時刻差を算出する。従って、例えば、無線ＬＡＮ等において、ネットワーク１０３の往路の遅延時間と復路の遅延時間との間に差が生じてしまった場合、正確に時刻管理サーバと時刻を同期することができず、各プロジェクタ１０１の表示タイミングが、ずれてしまう場合がある。

そこで、本実施形態に係るプロジェクタ（電子機器）１０１は、時刻同期パケットの往復遅延時間の最小値を最適なネットワーク環境の情報として保持する機能を有している。また、時刻同期クライアントとして機能するプロジェクタ１０１は、時刻同期パケットの往復に要した往復遅延時間と、往復遅延時間の最小値との差である遅延誤差が、予め定められた閾値より大きい場合、時刻の同期処理を中止する。

好ましくは、上記の予め定められた閾値は、プロジェクタ１０１（又は表示システム１００）で許容される時刻の誤差である許容誤差に基づいて定められている。例えば、予め定められた閾値は、許容誤差の２倍の値、又は２倍以下の値に定められている。

これは、ＮＴＰでは、時刻同期パケットの往路の遅延時間と復路の遅延時間とが同じであることを仮定して時刻同期を行うため、往復遅延時間と、往復遅延時間の最小値との差の半分が、時刻同期クライアントにおける時刻の誤差の最大値として生じ得るためである。なお、プロジェクタ１０１で許容される許容誤差の２倍の値は、時刻情報の誤差を所定の範囲内に収めるための閾値の一例である。

上記の構成により、本実施形態によれば、通信の往路と復路の遅延時間に差が発生し易いネットワーク環境でも、時刻の誤差を所定の範囲内に収めることを容易にする電子機器（プロジェクタ１０１）を提供することができる。

なお、上記の説明では、時刻管理サーバの機能をプロジェクタ１０１−１が有しているものとして説明を行ったが、時刻管理サーバの機能は情報端末１０２や、ネットワーク１０３上の他の情報処理装置が有しているものであっても良い。

＜ハードウェア構成＞
（プロジェクタのハードウェア構成）
ここでは、本実施形態に係る電子機器の一例であるプロジェクタ１０１のハードウェア構成について説明する。

図２は、一実施形態に係るプロジェクタのハードウェア構成例を示す図である。プロジェクタ１０１は、一般的なコンピュータの構成を有しており、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、メモリ２０２、ストレージ部２０３、ネットワークＩ／Ｆ（Interface）２０４、外部接続Ｉ／Ｆ２０５、ＲＴＣ（Real Time Clock）２０６、画像処理部２０７、音声出力部２０８、画像投影部２０９、及び操作部２１０等を有する。

ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２やストレージ部２０３等からプログラムやデータを読出し、処理を実行することでプロジェクタ１０１が備える各機能を実現する演算装置である。メモリ２０２は、例えば、ＣＰＵ２０１のワークエリア等として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）や、プロジェクタ１０１の起動プログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む記憶デバイスである。

ストレージ部２０３は、プロジェクタ１０１のプログラムや、画像データ等を記憶する大容量の記憶手段であり、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって構成される。

ネットワークＩ／Ｆ２０４は、プロジェクタ１０１をネットワーク１０３に接続し、情報端末１０２や、他のプロジェクタ１０１等と通信を行うための、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ等の通信インタフェースである。

外部機器Ｉ／Ｆ４０５は、プロジェクタ１０１に外部機器を接続するためのインタフェースである。外部機器には、例えば、ＵＳＢメモリ、メモリカード、光学ディスク等の記録媒体や、他のプロジェクタ１０１等が含まれる。

ＲＴＣ２０６は、現在の日付、時刻等を計時する時計機能を提供するデバイスである。

画像処理部２０７は、投影対象となる画像データに対して、例えば、デコードや、変倍、切り出し等の様々な画像処理を実行する、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等によって構成される。

音声出力部２０８は、画像データ（例えば、動画データ）に含まれる音声を出力する音声回路や、スピーカ等によって構成される。

画像投影部２０９は、画像を投影面１０４に投影するための、光源、表示素子、投影レンズ等によって構成される。操作部２１０は、利用者の操作を受け付けるための、キーや、タッチパネル等の入力デバイスである。バス２１１は、上記各構成に接続され、アドレス信号、データ信号、各種制御信号等を伝達する。

（情報端末のハードウェア構成）
情報端末１０２は、ＰＣ等の汎用の情報処理装置であり、一般的なコンピュータの構成を有している。例えば、情報端末１０２は、図２に示すプロジェクタ１０１と同様に、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ部、ネットワークＩ／Ｆ、外部接続Ｉ／Ｆ、ＲＴＣ等を有している。

＜機能構成＞
（表示システムの機能構成）
図３は、一の実施形態に係る表示システムの機能構成の一例を示す図である。図３は、図１に示す表示システム１００の機能構成の一例を示している。図３において、表示システム１００は、３台のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３と、情報端末１０２を含む。なお、図３に示すプロジェクタ１０１の数は一例である。

各プロジェクタ１０１は、情報端末１０２等から、時刻管理サーバとして機能することを指示する要求情報を受信すると、時刻管理サーバ部３０２を有効にして、時刻管理サーバとして機能する。

また、各プロジェクタ１０１は、情報端末１０２等から、時刻管理サーバとの時刻の同期を指示する要求情報を受信すると、時刻同期クライアント部３０１を有効にして、時刻同期クライアントとして機能する。

図３の例では、プロジェクタ１０１−１は、時刻管理サーバとして機能しており、時刻管理サーバ部３０２、及び表示制御部３０３を含む。

時刻管理サーバ部３０２は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で実行されるプログラムによって実現され、プロジェクタ１０１を、基準となる時刻を管理する時刻管理サーバ（時刻管理装置）として機能させる。例えば、時刻管理サーバ部３０２は、一般的なＮＴＰサーバの機能を有しており、電子機器（プロジェクタ１０１−２、１０１−３）から発信時刻ｔ０を含む時刻同期パケットを受信すると、受信時刻ｔ１、及び返信時刻ｔ２を含む時刻同期パケットを返信する。なお、発信時刻ｔ０、受信時刻ｔ１、及び返信時刻ｔ２については後述する。

表示制御部３０３は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で実行されるプログラムによって実現され、情報端末１０２からの制御信号に従って、画像処理部２０７、画像投影部２０９等を制御して、指示された画像を投影面１０４に投影（表示）させる。

図３の例では、プロジェクタ１０１−２、１０１−３は、時刻同期クライアントとして機能しており、時刻同期クライアント部３０１、及び表示制御部３０３を有している。

時刻同期クライアント部３０１は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で実行されるプログラムによって実現され、プロジェクタ１０１−２、１０１−３を、時刻管理サーバと時刻を同期する時刻同期クライアントとして機能させる。例えば、プロジェクタ１０１−２の時刻同期クライアント部３０１は、時刻同期パケットを時刻管理サーバ部３０２に送信し、返信された時刻管理パケットに含まれる時刻情報ｔ０、ｔ１、ｔ２を用いて、プロジェクタ１０１−２の時刻を同期させる。なお、時刻同期クライアント部３０１の詳細な機能構成については、図５を用いて後述する。

プロジェクタ１０１−２の時刻同期クライアント部３０１は、時刻管理サーバ部３０２と、ネットワーク１０３を介して通信を行うものであっても良いし、ネットワーク１０３とは異なる通信経路１０３ａを介して通信を行うものであっても良い。同様に、プロジェクタ１０１−３の時刻同期クライアント部３０１は、時刻管理サーバ部３０２と、ネットワーク１０３を介して通信を行うものであっても良いし、ネットワーク１０３とは異なる通信経路１０３ｂを介して通信を行うものであっても良い。

なお、ネットワーク１０３とは異なる通信経路１０３ａ、１０３ｂには、例えば、ケーブル接続による有線通信や、各種の近距離無線通信等が含まれる。ここでは、時刻同期クライアント部３０１は、ネットワーク１０３を介して時刻管理サーバ部３０２と通信を行うものとして、以下の説明を行う。

情報端末１０２は、表示管理部３０４を有する。表示管理部３０４は、情報端末１０２のＣＰＵで実行されるプログラム等によって実現され、３台のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３を用いて、投影面１０４に１つの投影画像１０６を表示するマルチ投影の管理、及び制御を行う。

このとき、表示管理部３０４は、３台のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３のうちの１台（例えば、プロジェクタ１０１−１）に対して、時刻管理サーバとして機能することを要求する要求情報を送信する。また、表示管理部３０４は、３台のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３のうち、他の２台（例えば、プロジェクタ１０１−２、１０１−３）に対して、時刻管理サーバとの時刻の同期を要求する要求情報を送信する。

図４は、一の実施形態に係る表示システムの機能構成の別の一例を示す図である。図４に示すように、時刻管理サーバ部３０２は、情報端末１０２に含まれていても良い。この場合、情報端末１０２が時刻管理サーバとして機能し、３台のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３は、時刻同期クライアントとして機能する。

さらに、表示システム１００は、時刻管理サーバ部３０２を必ずしも有していなくて良い。この場合、３台のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３は、時刻同期クライアントとして、ネットワーク１０３を介して接続される外部のＮＴＰサーバ等に対して、時刻を同期する。

（時刻同期クライアント部の機能構成）
図５は、一実施形態に係る時刻同期クライアント部の機能構成図である。図５において、時刻管理サーバ部３０２は一般的なＮＴＰサーバとして機能し、時刻同期クライアント部３０１は、例えば、ＮＴＰのプロトコルを利用して時刻管理サーバ部３０２と時刻の同期を行うものとして、以下の説明を行う。

時刻同期クライアント部３０１は、同期パケット送信部５０１、同期パケット受信部５０２、時刻同期情報算出部５０３、遅延時間算出部５０４、最小遅延時間記憶部５０５、遅延誤差算出部５０６、時刻同期判断部５０７、許容誤差記憶部５０８、時刻同期部５０９、時刻管理部５１０、初期化部５１１、及び動作モード管理部５１２を含む。

同期パケット送信部５０１は、時刻の同期を行うための時刻同期パケット（第１の時刻同期パケット）を、時刻管理サーバ部３０２に送信する。この第１の時刻同期パケットには、同期パケット送信部５０１が時刻同期パケットを送信した送信時刻ｔ０の情報が含まれる。

同期パケット受信部５０２は、同期パケット送信部５０１が送信した時刻同期パケットに応じて、時刻管理サーバ部３０２から送信される時刻同期パケット（第２の時刻同期パケット）を受信する。なお、時刻管理サーバ部３０２から送信される第２の時刻同期パケットには、時刻管理サーバ部３０２が、第１の時刻同期パケットを受信した受信時刻ｔ１、及び第２の時刻同期パケットを返信した返信時刻ｔ２の情報が含まれる。さらに、第２の時刻同期パケットには、時刻同期クライアント部３０１が第１の時刻同期パケットを送信した送信時刻ｔ０の情報が含まれる。

同期パケット受信部５０２は、受信した第２の時刻同期パケットに含まれるｔ０、ｔ１、ｔ２、及び同期パケット受信部５０２が第２の時刻同期パケットを受信した時刻ｔ３等の情報を、時刻同期情報算出部５０３及び遅延時間算出部５０４に通知する。

時刻同期情報算出部５０３は、同期パケット受信部５０２から受け付けた時刻情報ｔ０、ｔ１、ｔ２、及びｔ３を用いて、時刻管理サーバ部３０２が管理する時刻に、時刻同期クライアント部３０１の時刻を同期させるための時刻同期情報を算出する。例えば、時刻同期情報算出部５０３は、時刻管理サーバ部３０２が管理する基準となる時刻と、時刻同期クライアント部３０１が管理する時刻との時刻差を算出する。

図６は、一実施形態に係るＮＴＰの概要について説明するための図である。ＮＴＰは、時刻同期クライアントが、ネットワークを介して接続された時刻管理サーバと時刻を同期させるためのプロトコルである。

図６の時刻ｔ０において、時刻同期クライアント部３０１の同期パケット送信部５０１は、送信時刻ｔ０を含む第１の時刻同期パケット６０１を、時刻管理サーバ部３０２に送信する。

なお、図６において、第１の同期パケットを送信したときの時刻同期クライアント部３０１の時刻をｔ０、時刻管理サーバ部３０２の時刻をｔ０'とする。第１の時刻同期パケット６０１には、時刻同期クライアント部３０１側の送信時刻をｔ０が含まれる。

時刻管理サーバ部３０２側の時刻ｔ１おいて、時刻管理サーバ部３０２は第１の時刻同期パケット６０１を受信する。

また、時刻管理サーバ部３０２側の時刻ｔ２おいて、時刻管理サーバ部３０２は、時刻情報ｔ０、ｔ１、及びｔ２を含む第２の時刻同期パケット６０２を、時刻同期クライアント部３０１に送信する。

時刻同期クライアント部３０１側の時刻ｔ３において、時刻同期クライアント部３０１側の同期パケット受信部５０２は、第２の時刻同期パケット６０２を受信する。

このとき、第１の時刻同期パケットの送信に要した往路の遅延時間をｄ１、第２の時刻同期パケットの送信に要した復路の遅延時間をｄ２、時刻同期パケットの往復に要した往復遅延時間をｄｉとすると、往復遅延時間ｄｉは、次の式（１）で表される。
ｄｉ＝ｄ１＋ｄ２＝（ｔ３−ｔ０）−（ｔ２−ｔ１）…（１）
また、往路の遅延時間ｄ１と復路の遅延時間ｄ２とに差がないと仮定すると、時刻管理サーバ部３０２側の時刻ｔ０'と、時刻同期クライアント部３０１側の時刻ｔ０との時刻差ｃｉは、次の式（２）で表される。
ｃｉ＝ｔ０'−ｔ０＝（（ｔ１＋ｔ２）−（ｔ０＋ｔ３））／２
＝（（ｔ１−ｔ０）＋（ｔ２−ｔ３））／２…（２）
時刻同期情報算出部５０３は、例えば、この時刻管理サーバ部３０２側の時刻ｔ０'と、時刻同期クライアント部３０１側の時刻ｔ０との時刻差ｃｉを算出する。

ここで、図５に戻り、時刻同期クライアント部３０１の機能構成の説明を続ける。

遅延時間算出部５０４は、同期パケット受信部５０２から受け付けた時刻情報ｔ０、ｔ１、ｔ２、及びｔ３と、上記の式（１）とを用いて、往復遅延時間ｄｉを算出する。

最小遅延時間記憶部５０５は、往復遅延時間の最小値である最小遅延時間を、例えば、図２のストレージ部２０３、又はメモリ２０２等に記憶する。

好ましくは、最小遅延時間記憶部５０５は、遅延時間算出部５０４が算出した往復遅延時間ｄｉが、最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間より短い場合、算出された往復遅延時間ｄｉを最小遅延時間として記憶する。

遅延誤差算出部５０６は、遅延時間算出部５０４が算出した往復遅延時間ｄｉと、最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間との差である遅延誤差を算出する。

図７は、一実施形態に係る最小遅延時間、及び遅延誤差について説明するための図である。図７の時刻Ｔ１において、最小遅延時間記憶部５０５には最小遅延時間１が記憶されているものとする。

時刻Ｔ２において、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１１と、最小遅延時間記憶部５０５に記憶された最小遅延時間（最小遅延時間１）との差を、遅延誤差７２１とする。時刻Ｔ２では、最小遅延時間記憶部５０５は、遅延時間算出部５０４が算出した往復遅延時間７１１が、最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間（最小遅延時間１）より長いので、算出された往復遅延時間７１１を最小遅延時間として記憶しない。また、遅延誤差算出部５０６は、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１１と、最小遅延時間記憶部５０５に記憶された最小遅延時間（最小遅延時間１）との差を、遅延誤差７２１として算出する。

時刻Ｔ３において、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１２は、最小遅延時間記憶部５０５に記憶された最小遅延時間（最小遅延時間１）より時間が短い。この場合、最小遅延時間記憶部５０５は、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１２を、新たな最小遅延時間（最小遅延時間２）として記憶する。

時刻Ｔ４において、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１３は、最小遅延時間記憶部５０５に記憶された最小遅延時間（最小遅延時間２）より時間が長い。この場合、最小遅延時間記憶部５０５は、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１３を、最小遅延時間として記憶しない。また、遅延誤差算出部５０６は、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間７１３と、最小遅延時間記憶部５０５に記憶された最小遅延時間（最小遅延時間２）との差を、遅延誤差７２２として算出する。

ここで、再び図５に戻り、時刻同期クライアント部３０１の説明をさらに続ける。

時刻同期判断部５０７は、遅延誤差算出部５０６によって算出された遅延誤差が、予め定められた閾値より大きい場合、時刻同期部５０９による時刻同期処理を中止させる。一方、時刻同期判断部５０７は、遅延誤差算出部５０６によって算出された遅延誤差が、予め定められた閾値以下である場合、時刻同期部５０９に時刻同期処理を実行させる。

例えば、時刻同期判断部５０７は、表１に示すような判断条件を示す情報を、例えば、図２のストレージ部２０３、又はメモリ２０２等に予め記憶しておく。

表１の例では、時刻同期判断部５０７による判断の条件となる閾値は、時刻同期クライアント部３０１（又は表示システム１００）で許容される時刻の誤差である許容誤差の２倍の値に定められている。これは、ＮＴＰにおいて、図６で説明したように、往路の遅延時間ｄ１と復路の遅延時間ｄ２とに差がないと仮定して、時刻同期クライアント部３０１側の時刻ｔ０との時刻差ｃｉを算出するため、最大で遅延誤差の半分が時刻差ｃｉの誤差として生じる可能性があるためである。

なお、判断の条件となる閾値は、許容誤差の２倍以下の値であれば良く、例えば、誤差やマージン等により、許容誤差は２倍より小さい値が設定されているものであっても良い。

時刻同期部５０９は、時刻同期情報算出部５０３によって算出された時刻差ｃｉを用いて、時刻管理サーバ部３０２の時刻に、時刻同期クライアント部３０１の時刻を同期する。例えば、時刻同期部５０９は、時刻管理部５１０が管理する時刻に、時刻差ｃｉを加算（又は減算）することにより、時刻同期クライアント部３０１の時刻を補正する。

時刻管理部５１０は、時刻同期クライアント部３０１の時刻を、例えば、図２のＲＴＣ２０６や、ＯＳの機能等を利用して管理する。

初期化部５１１は、例えば、ネットワーク環境が変化した場合等に、必要に応じて最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間を初期化する。

動作モード管理部５１２は、本実施形態に係る時刻同期方法を実行するか否かを示す動作モードの設定を管理する。例えば、動作モード管理部５１２は、利用者等によって予め設定された設定情報、又は情報端末１０２から通知された設定情報等により、動作モードが有効に設定されている場合、時刻同期クライアント部３０１に、本実施形態に係る時刻同期方法を実行させる。一方、動作モード管理部５１２は、動作モードが無効に設定されている場合、時刻同期クライアント部３０１に、本実施形態に係る時刻同期方法を実行させずに、通常のＮＴＰによる時刻同期を実行させる。

上記の構成により、例えば、図３に示すプロジェクタ１０１−２、１０１−３の時刻同期クライアント部３０１は、周期的に時刻管理サーバ部３０２に時刻同期パケットを送信して、時刻同期処理を実行する。

なお、プロジェクタ１０１は、本実施形態に係る電子機器の一例である。本実施形態に係る電子機器は、例えば、液晶ディスプレイ等を用いた表示装置、音声出力装置、撮影装置等の様々な機器が含まれる。

＜処理の流れ＞
続いて、本実施形態に係る時刻同期方法の処理の流れについて説明する。

［第１の実施形態］
図８は、第１の実施形態に係る時刻同期処理の例を示すフローチャートである。図３において、プロジェクタ１０１−２、１０２−３に含まれる時刻同期クライアント部３０１は、例えば、周期的に図８に示す時刻同期処理を実行する。

ステップＳ８０１において、時刻同期クライアント部３０１の同期パケット送信部５０１は、例えば、プロジェクタ１０１−１に含まれる時刻管理サーバ部３０２に、時刻同期パケット（第１の時刻同期パケット）を送信する。この第１の時刻同期パケットには、前述したように、第１の時刻同期パケットを送信した送信時刻ｔ０の情報が含まれる。

ステップＳ８０２において、時刻同期クライアント部３０１の同期パケット受信部５０２は、ステップＳ８０１で送信した第１の時刻同期パケットに応じて、時刻管理サーバ部３０２から送信される時刻同期パケット（第２の時刻同期パケット）を受信する。この第２の時刻同期パケットには、前述したように、送信時刻ｔ０、受信時刻ｔ１、返信時刻ｔ２等の情報が含まれる。

ステップＳ８０３において、時刻同期クライアント部３０１の時刻同期情報算出部５０３は、同期パケット受信部５０２が受信した第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報を用いて、時刻同期情報を算出する。例えば、時刻同期情報算出部５０３は、前述した式（２）を用いて、時刻管理サーバ部３０２側の時刻ｔ０'と、時刻同期クライアント部３０１側の時刻ｔ０との時刻差ｃｉを算出する。

ステップＳ８０４において、時刻同期クライアント部３０１の遅延時間算出部５０４は、同期パケット受信部５０２が受信した第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報と、前述した式（１）とを用いて、往復遅延時間ｄｉを算出する。

ステップＳ８０５において、時刻同期クライアント部３０１の最小遅延時間記憶部５０５は、遅延時間算出部５０４によって算出された往復遅延時間ｄｉが、最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間より短いかを判断する。

算出された往復遅延時間ｄｉが最小遅延時間より短い場合、最小遅延時間記憶部５０５は、ステップＳ８０６において、算出された往復遅延時間ｄｉを、最小遅延時間として記憶する。

一方、算出された往復遅延時間ｄｉが最小遅延時間以上の長さである場合、最小遅延時間記憶部５０５は、最小遅延時間を更新せず、処理をステップＳ８０７に移行させる。

ステップＳ８０７に移行すると、時刻同期クライアント部３０１の遅延誤差算出部５０６は、最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間と、算出された往復遅延時間ｄｉとの差である遅延誤差を算出する。

ステップＳ８０７において、時刻同期判断部５０７は、算出した遅延誤差が、予め定められた閾値（例えば、許容誤差の２倍の値）より大きいかを判断する。

算出した遅延誤差が閾値以下である場合、時刻同期判断部５０７は、ステップＳ８０９において、最後に時刻同期を行った時刻を示す最終同期時刻を更新し、ステップＳ８１０において、時刻同期部５０９に時刻の同期処理を実行させる。

一方、算出した遅延誤差が閾値より大きい場合、時刻同期判断部５０７は、ステップＳ８１１において、時刻同期部５０９による時刻の同期処理を中止させる。

上記の処理により、時刻同期クライアント部３０１は、表示システム１００、又は時刻同期クライアント部３０１で許容される時刻の誤差である許容誤差の範囲内で時刻の同期を行い、許容誤差の範囲を超えた場合、時刻の同期を中止する。

これにより、本実施形態によれば、通信の往路と復路の遅延時間に差が発生し易いネットワーク環境でも、時刻の誤差を所定の範囲内に収めることを容易にする電子機器（プロジェクタ１０１−２、１０１−３）を提供することができる。

なお、図８に示す処理の流れは一例である。例えば、ステップＳ８０４に示す処理は、ステップＳ８０３に示す処理の前に実行されるものであっても良いし、ステップＳ８０３に示す処理と並行して実行されるものであっても良い。

［第２の実施形態］
図８に示す時刻同期処理は、例えば、無線ＬＡＮ等、時刻同期パケットの往路の遅延時間ｄ１と復路の遅延時間ｄ２とに差がある場合に有効である。一方、接続されている端末が少ない有線ＬＡＮ等、時刻同期パケットの往路の遅延時間ｄ１と復路の遅延時間ｄ２とに差が少ない場合には、通常のＮＴＰによる時刻同期で十分な場合もある。

第２の実施形態では、動作モードの設定により、利用者が図８に示す時刻同期処理の有効にするか、無効にするかを選択可能にする場合の例について説明する。

図９は、第２の実施形態に係る時刻同期処理の例を示す図である。なお、図９のステップＳ８０１〜８０３、及びステップＳ８０４〜Ｓ８１１の処理は、図８に示す第１の実施形態に係る時刻同期処理と同様なので、ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明を行う。

ステップＳ９０１において、時刻同期クライアント部３０１の動作モード管理部５１２は、本実施形態に係る時刻同期方法を実行するか否かを示す動作モードの設定が、有効に設定されているかを判断する。

動作モードの設定が有効に設定されている場合、動作モード管理部５１２は、遅延時間算出部５０４、最小遅延時間記憶部５０５、遅延誤差算出部５０６、及び時刻同期判断部５０７等に、ステップＳ８０４以降の処理を実行させる。

一方、動作モードの設定が無効に設定されている場合、ステップＳ９０２において、例えば、最小遅延時間記憶部５０５に記憶された最小遅延時間等のデータをリセットし、ステップＳ８１０において、時刻同期部５０９に通常の時刻の同期処理を実行させる。

上記の処理により、例えば、ネットワーク１０３の環境が悪い場合、又はマルチ投影のタイミングに差がある場合等に、利用者は、選択的に本実施形態に係る時刻同期処理を実行させることができるようになる。これにより、ネットワーク１０３の環境が良い場合、動作モードの設定が無効に設定することにより、図９のステップＳ８０４〜Ｓ８０９の処理を省略し、プロジェクタ１０１の負荷を軽減させることができる。

なお、図９に示す処理は一例である。例えば、ステップＳ８０４の処理は、ステップＳ９０１の前に実行されるものであっても良いし、ステップＳ８０３の前に実行されるものであっても良い。

［第３の実施形態］
時刻同期クライアント部３０１は、ネットワークの環境が変更された場合、最小遅延時間記憶部５０５が記憶した最小遅延時間を初期化することが望ましい。これは、ネットワークの環境が変ると、最小遅延時間の値が変るためである。

なお、ネットワークの環境の変更には、例えば、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとの間の接続変更、無線ＬＡＮのアクセスポイントの変更、有線ＬＡＮの接続先の変更、ＩＰアドレス、プロジェクタ１０１の電源のオン、オフ等が含まれる。

図１０は、第３の実施形態に係る時刻同期処理の例を示すフローチャートである。

ステップＳ１００１において、時刻同期クライアント部３０１の初期化部５１１は、ネットワーク環境が変更されているかを判断する。例えば、初期化部５１１は、プロジェクタ１０１が新たなネットワークに接続した場合、無線ＬＡＮで接続しているアクセスポイントが変更された場合、ＩＰアドレスが変更された場合等に、ネットワーク環境が変更されたと判断する。

ネットワーク環境が変更されている場合、初期化部５１１は、最小遅延時間記憶部５０５が記憶している最小遅延時間を初期化する（例えば、最小遅延時間の最大値に設定する）。

ステップＳ１００３において、時刻同期クライアント部３０１は、例えば、図８、又は図９に示した時刻同期処理を実行する。

上記の処理により、時刻同期クライアント部３０１は、ネットワークの環境が変化した場合、最小遅延時間を初期化して、新たなネットワーク環境に応じた時刻同期処理を開始することができるようになる。

（マルチ投影処理の例）
図１１は、一実施形態に係るマルチ投影処理の例を示すシーケンス図である。この処理は、例えば、図１に示すように、複数のプロジェクタ１０１−１〜１０１−３を用いて、投影面１０４に１つの投影画像（動画、又は静止画）１０６を投影するマルチ投影を行う場合の処理の概要を示している。なお、図１１に示す処理の開始時点において、プロジェクタ１０１−１〜１０１−３、及び情報端末１０２は、ネットワーク１０３を介して接続されており、情報端末１０２には、プロジェクタ１０１−１〜１０１−３の宛先情報（ＩＰアドレス等）が設定されているものとする。

ステップＳ１１０１において、ユーザは、情報端末１０２に対して、マルチ投影を開始されるためのマルチ投影操作を行う。

ステップＳ１１０２において、情報端末１０２の表示管理部３０４は、ユーザによるマルチ投影操作を受け付けると、例えば、プロジェクタ１０１−１に、時刻管理サーバとして機能することを要求する時刻管理サーバ起動要求を送信する。

ステップＳ１１０３において、プロジェクタ１０１−１の表示制御部３０３は、時刻管理サーバ部３０２を起動させて、時刻管理サーバの機能を有効にする。

ステップＳ１１０４において、プロジェクタ１０１−１の表示制御部３０３は、時刻管理サーバとしての機能を有効にしたことを示す完了通知を、情報端末１０２に送信する。

ステップＳ１１０５において、情報端末１０２の表示管理部３０４は、例えば、プロジェクタ１０１−２に、時刻管理サーバ（プロジェクタ１０１−１）との時刻の同期を指示する時刻同期要求を送信する。この時刻同期要求には、時刻管理サーバの宛先情報（例えば、プロジェクタ１０１−１のＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）が含まれる。

ステップＳ１１０６において、プロジェクタ１０１−２の時刻同期クライアント部３０１は、時刻管理サーバとして指定されたプロジェクタ１０１−１に、時刻同期パケット（第１の時刻同期パケット）を送信する。

ステップＳ１１０７において、プロジェクタ１０１−１の時刻管理サーバ部３０２は、プロジェクタ１０１−２から時刻同期パケットを受信すると、時刻同期パケット（第２の時刻同期パケット）をプロジェクタ１０１−２に返信する。

ステップＳ１１０８において、プロジェクタ１０１−２の時刻同期クライアント部３０１は、例えば、図８のステップＳ８０３〜Ｓ８１１に示す時刻同期処理を実行する。

ステップＳ１１０９において、プロジェクタ１０１−２の時刻同期クライアント部３０１は、時刻同期処理を終えると、時刻同期処理が完了したことを示す完了通知を情報端末１０２に送信する。

同様に、ステップＳ１１１０において、情報端末１０２の表示管理部３０４は、例えば、プロジェクタ１０１−３に、時刻管理サーバ（プロジェクタ１０１−１）との時刻の同期を指示する時刻同期要求を送信する。

ステップＳ１１１１において、プロジェクタ１０１−３の時刻同期クライアント部３０１は、時刻管理サーバとして指定されたプロジェクタ１０１−１に、時刻同期パケット（第１の時刻同期パケット）を送信する。

ステップＳ１１１２において、プロジェクタ１０１−１の時刻管理サーバ部３０２は、プロジェクタ１０１−３から時刻同期パケットを受信すると、時刻同期パケット（第２の時刻同期パケット）を、プロジェクタ１０１−３に返信する。

ステップＳ１１１３において、プロジェクタ１０１−３の時刻同期クライアント部３０１は、例えば、図８のステップＳ８０３〜Ｓ８１１に示す時刻同期処理を実行する。

ステップＳ１１１４において、プロジェクタ１０１−３の時刻同期クライアント部３０１は、時刻同期処理を終えると、時刻同期処理が完了したことを示す完了通知を情報端末１０２に送信する。

ステップＳ１１１５〜Ｓ１１１７において、情報端末１０２の表示管理部３０４は、プロジェクタ１０１−１〜１０１−３に、マルチ投影の開始を要求する投影開始要求を送信する。この投影開始要求には、例えば、投影を行うコンテンツ（動画、静止画等）を特定するコンテンツ情報、投影するエリアを指定する投影エリアの情報、及び投影を開始する時刻を示す投影開始時刻の情報等が含まれる。

ステップＳ１１１８〜Ｓ１１２０において、プロジェクタ１０１−１〜１０１−３の表示制御部３０３は、投影開始時刻になると、指定されたコンテンツの指定されたエリアの投影を開始する。

上記の処理により、プロジェクタ１０１−２、１０１−３は、プロジェクタ１０１−１と時刻を同期し、同じタイミングで指定されたコンテンツの投影を開始することができるようになる。

また、本実施形態に係るプロジェクタ１０１−２、１０１−３は、表示システム１００で許容される時刻の誤差である許容誤差の範囲内で時刻の同期を行い、許容誤差の範囲を超えた場合、時刻の同期を行わない。これにより、本実施形態に係る表示システム１００は、ネットワークの環境が悪化した場合でも、プロジェクタ１０１間の表示タイミングに時間差が発生することを低減することができる。

１００ 表示システム
１０１ プロジェクタ（電子機器、表示装置、コンピュータ）
１０１−１ プロジェクタ（時刻管理装置の一例）
１０１−２、１０１−３ プロジェクタ（電子機器）
１０２ 情報端末（時刻管理装置の別の一例）
５０２ 同期パケット受信部
５０４ 遅延時間算出部
５０５ 最小遅延時間記憶部
５０６ 遅延誤差算出部
５０７ 時刻同期判断部
５０９ 時刻同期部
５１１ 初期化部

特開２０１５−１６７３４１号公報 特開２００９−７７２０７号公報

Claims (9)

1. 基準となる時刻を管理する時刻管理装置と時刻を同期する電子機器であって、
   前記時刻管理装置に送信した第１の時刻同期パケットに応じて前記時刻管理装置から送信される第２の時刻同期パケットを受信する同期パケット受信部と、
   前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記時刻管理装置が管理する前記基準となる時刻に、前記電子機器が管理する時刻を同期させる時刻同期部と、
   前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記第１の時刻同期パケットの送信と前記第２の時刻同期パケットの送信とに要した往復遅延時間を算出する遅延時間算出部と、
   前記往復遅延時間の最小値である最小遅延時間を記憶する最小遅延時間記憶部と、
   前記遅延時間算出部で算出された前記往復遅延時間と、前記最小遅延時間記憶部が記憶した前記最小遅延時間との差である遅延誤差を算出する遅延誤差算出部と、
   前記遅延誤差算出部によって算出された前記遅延誤差が、予め定められた閾値より大きい場合、前記時刻同期部による時刻の同期を中止する時刻同期判断部と、
   前記時刻管理装置から受信した、コンテンツ情報および投影エリアの情報および投影開始時刻を含む投影開始要求に基づき、前記コンテンツ情報によって指定されたコンテンツの、前記投影エリアの情報によって指定された表示領域を、前記投影開始時刻によって指定された時刻に投影開始する表示制御部と、
   を有する電子機器。
2. 前記予め設定された閾値は、
   前記電子機器で許容される時刻の誤差である許容誤差に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記予め設定された閾値は、
   前記許容誤差の２倍の値であることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記最小遅延時間記憶部は、
   前記最小遅延時間記憶部が記憶している前記最小遅延時間より、前記遅延時間算出部によって算出された前記往復遅延時間が短い場合、算出された前記往復遅延時間を前記最小遅延時間として記憶する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子機器。
5. 前記電子機器は、
   前記時刻管理装置とネットワークを介して接続され、
   前記ネットワークの構成が変更された場合、前記最小遅延時間記憶部が記憶している前記最小遅延時間を初期化する初期化部を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子機器。
6. 請求項１乃至５に記載の複数の表示装置を含み、
   前記複数の表示装置を用いて、前記表示装置の各々の表示領域より広い一の表示領域に所定の画像を表示させる表示システム。
7. 前記表示装置は、プロジェクタであることを特徴とする請求項１乃至６に記載の表示システム。
8. 基準となる時刻を管理する時刻管理装置と時刻を同期する電子機器を、
   前記時刻管理装置に送信した第１の時刻同期パケットに応じて前記時刻管理装置から送信される第２の時刻同期パケットを受信する同期パケット受信部と、
   前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記時刻管理装置が管理する前記基準となる時刻に、前記電子機器が管理する時刻を同期させる時刻同期部と、
   前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記第１の時刻同期パケットの送信と前記第２の時刻同期パケットの送信とに要した往復遅延時間を算出する遅延時間算出部と、
   前記往復遅延時間の最小値である最小遅延時間を記憶する最小遅延時間記憶部と、
   前記遅延時間算出部で算出された前記往復遅延時間と、前記最小遅延時間記憶部が記憶した前記最小遅延時間との差である遅延誤差を算出する遅延誤差算出部と、
   前記遅延誤差算出部によって算出された前記遅延誤差が、予め定められた閾値より大きい場合、前記時刻同期部による時刻の同期を中止する時刻同期判断部と、
   前記時刻管理装置から受信した、コンテンツ情報および投影エリアの情報および投影開始時刻を含む投影開始要求に基づき、前記コンテンツ情報によって指定されたコンテンツの、前記投影エリアの情報によって指定された表示領域を、前記投影開始時刻によって指定された時刻に投影開始する表示制御部と、
   して機能させるためのプログラム。
9. 基準となる時刻を管理する時刻管理装置と時刻を同期するコンピュータによる時刻同期方法であって、
   前記コンピュータが、
   前記時刻管理装置に送信した第１の時刻同期パケットに応じて前記時刻管理装置から送信される第２の時刻同期パケットを受信するステップと、
   前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記第１の時刻同期パケットの送信と前記第２の時刻同期パケットの送信とに要した往復遅延時間を算出するステップと、
   前記算出された往復遅延時間と、前記往復遅延時間の最小値である最小遅延時間との差である遅延誤差を算出するステップと、
   前記算出された遅延誤差が、予め定められた閾値以下である場合、前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づいて、前記時刻管理装置が管理する前記基準となる時刻に、前記コンピュータが管理する時刻を同期させるステップと、
   前記算出された遅延誤差が、予め定められた閾値より大きい場合、前記第２の時刻同期パケットに含まれる時刻情報に基づく時刻の同期を中止するステップと、
   前記時刻管理装置から受信した、コンテンツ情報および投影エリアの情報および投影開始時刻を含む投影開始要求に基づき、前記コンテンツ情報によって指定されたコンテンツの、前記投影エリアの情報によって指定された表示領域を、前記投影開始時刻によって指定された時刻に開始するステップと、
   を含む時刻同期方法。

Images