JP7008894B1

JP7008894B1 - 時刻同期従属装置、時刻共有システム、時刻共有方法及びプログラム

Info

Publication number: JP7008894B1
Application number: JP2021562883A
Authority: JP
Inventors: 磊李; 博史小森
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2041-06-10
Also published as: WO2022259486A1; JPWO2022259486A1; DE112021007800T5; US20240039685A1

Abstract

時刻同期従属装置（２０）は、時刻同期基準装置から周期的に送信される周期データを受信する周期データ受信部（３３１）と、時刻同期基準装置に付与された第１優先度を示す第１優先度情報を取得する取得部（３２１）と、第１優先度情報を他の時刻同期従属装置に送信する第１優先度送信部（３４１）と、周期データが途絶した場合に、自装置に付与された第２優先度を示す送信情報を送信する第２優先度情報送信部（３４２）と、自装置とは異なる装置に付与された第２優先度を示す受信情報を受信する第２優先度情報受信部（３３２）と、周期データが途絶した場合において、送信情報により示される第２優先度が受信情報により示される第２優先度より高いときに、計時部（３２２）によって計時される時刻を新たな共有時刻として他の時刻同期従属装置に配信する配信部（３４３）と、を備える。

Description

本開示は、時刻同期従属装置、時刻共有システム、時刻共有方法及びプログラムに関する。

ＦＡ（Factory Automation）の現場では、ネットワークを介して複数の機器を協調制御するために、これら複数の機器の時刻が同期されて共有される。この種の時刻同期のための規格としては、ＩＥＥＥ１５８８及びＩＥＥＥ８０２．１ＡＳが知られている。この規格では、ネットワーク上の機器の中から最も良好なクロック精度を有する機器が、ＢＭＣＡ（Best Master Clock Algorithm）という手順に従う調停処理によって、基準となる時刻を配信するグランドマスタ、すなわち時刻同期基準ノードとして選定される。

ＢＭＣＡは、通常、クロック精度に対応して各機器に予め設定された優先度を比較して、最も高い優先度を有する機器を時刻同期基準ノードに決定するアルゴリズムである。具体的には、各機器が、特定の条件で自機を時刻同期基準ノードと判断する。また、各機器が、現在の時刻同期基準ノードの優先度を保持し、保持している当該優先度を他の機器に通知することで、優先度を比較する。時刻同期基準ノード以外の機器は時刻同期基準ノードに従属する時刻同期従属ノードとなり、時刻同期従属ノードの時刻は、選定された時刻同期基準ノードから配信される時刻に同期する。

時刻同期基準ノードがネットワークから離脱した場合には、ネットワーク上の時刻同期従属ノードがＢＭＣＡを実行して新たな時刻同期基準ノードを選定する。新たな時刻同期基準ノードが選定されるまで、時刻同期従属ノードは、時刻同期基準ノードと時刻を同期することができないため、時刻同期従属ノード自体のクロックを用いて時刻を計時する。ただし、一般的に、各時刻同期従属ノードのクロック精度は異なるため、時刻同期従属ノード間において時刻の差分が生じる。また、ネットワーク上のノードに相当する機器の数が多くなると、時刻同期基準ノードを選定するまでの時間が長くなり、時刻同期従属ノード間における時刻の誤差は、より大きくなる。その結果、新たな時刻同期基準ノードと時刻を同期する時刻同期従属ノードにおいて、同期を開始した時点で、計時される時刻の不連続点又は同期異常が発生するおそれがある。

そこで、時刻同期の乱れを軽減するための技術が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。特許文献１，２には、グランドマスタとサブネットワークとの間に配置されるネットワーク装置が、グランドマスタの除去又はクラッシュ時に、ネットワーク装置自体のタイミング情報に基づいて、サブネットワーク内のスレーブノードとのタイミング同期を連続して行うことが記載されている。

特開２０１０－１０３９７０号公報特開２０１３－８５２７８号公報

特許文献１，２の技術では、サブネットワーク機器がＢＭＣＡを実施しようとしても、ネットワーク装置がサブネットワークのＢＭＣＡ処理結果を無視し、ネットワーク装置がサブネットワークの時刻同期基準ノードに強制的に設定される。

時刻同期従属ノードとしての時刻同期従属装置から時刻同期基準ノードに至る経路が複数あるようなネットワーク構成において特許文献１，２の技術を適用すると、時刻同期基準ノードに複数のネットワーク装置が接続される場合において時刻同期基準ノードの離脱後に、時刻同期基準ノードに隣接していた複数のネットワーク装置が強制的に時刻を配信するため、１つのクロックを基準とした時刻同期が行われない。ここで、複数のネットワーク装置のクロック精度が異なると、配信される時刻の誤差が徐々に大きくなる。これにより、時刻同期従属装置において、同期する時刻に異常が生じるおそれがある。

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、時刻同期従属装置から時刻同期基準ノードに至る経路が複数あるようなネットワーク構成において時刻同期基準ノードが離脱したときに、時刻同期の異常の発生を回避することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の時刻同期従属装置は、共有時刻を配信する時刻同期基準ノードとしての時刻同期基準装置と共有時刻を共有するとともに、共有時刻の他の時刻同期従属装置への配信を中継する時刻同期従属装置であって、時刻同期基準装置から周期的に送信される周期データを受信する周期データ受信手段と、時刻同期基準ノードとして選定することが優先される度合いを示す第１優先度であって、時刻同期基準装置に付与された第１優先度を示す第１優先度情報を取得する取得手段と、周期データ受信手段によって受信されていた周期データが途絶した場合に、周期データの受信が継続するときに送信すべき第１優先度情報を他の時刻同期従属装置に送信する第１優先度送信手段と、周期データが途絶した場合に、自装置に付与された第２優先度を示す送信情報を他の時刻同期従属装置に送信する第２優先度情報送信手段と、自装置とは異なる装置に付与された第２優先度を示す受信情報を他の時刻同期従属装置から受信する第２優先度情報受信手段と、周期データが途絶した場合において、送信情報により示される第２優先度が受信情報により示される第２優先度より高いときに、時刻同期基準装置とは異なる計時手段によって計時される時刻を新たな共有時刻として他の時刻同期従属装置に配信する配信手段と、を備え、第１優先度送信手段は、送信情報により示される第２優先度が受信情報により示される第２優先度より低い場合に、第１優先度情報の送信を停止する。

本開示によれば、時刻同期従属装置から時刻同期基準ノードに至る経路が複数あるようなネットワーク構成において時刻同期基準ノードが離脱したときに、時刻同期の異常の発生を回避することができる。

実施の形態に係る時刻共有システムの構成を示す図実施の形態に係る通信装置のハードウェア構成を示す図実施の形態に係る時刻同期従属装置の機能的な構成を示す図実施の形態に係る通信装置に付与される優先度の一例を示す図実施の形態に係る時刻共有システムにおいてＢＭＣＡを適用したときの通信について説明するための第１の図実施の形態に係る時刻共有システムにおいてＢＭＣＡを適用したときの通信について説明するための第２の図実施の形態に係る時刻共有システムにおいてＢＭＣＡを適用したときの通信について説明するための第３の図実施の形態に係る時刻同期基準ノード選定処理を示すフローチャート実施の形態に係る第１のドメインにおける通信の概要を示す図実施の形態に係る第２のドメインにおける通信の概要を示す図実施の形態に係る時刻同期従属装置によって実行されるＢＭＣＡ処理を示すフローチャート

以下、本開示の実施の形態に係る時刻共有システムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、複数の装置が時刻を共有すること及び同期することは、複数の装置それぞれが有する時計を同期することを意味する。複数の装置それぞれが有する時計が同等の時刻を計時することで、この時刻が複数の装置において共有されていれば、複数の装置が時刻を同期することとなる。

実施の形態．
本実施の形態に係る時刻共有システム１０００は、工場に設置されるＦＡシステムとしての生産システム、検査システム、加工システム、その他のシステムの一部に相当する。図１に示されるように、時刻共有システム１０００は、時刻を配信する時刻同期基準ノードに相当する時刻同期基準装置１１と、時刻同期基準装置１１と時刻を共有する時刻同期従属ノードに相当する時刻同期従属装置２１，２２，２３と、を有する。時刻共有システム１０００の構成において時刻同期基準装置１１が離脱してＢＭＣＡが実行された場合には、すべての時刻同期従属装置２１～２３から新たな時刻同期基準ノードが選定されるが、時刻共有システム１０００は、ＢＭＣＡを実行することなく、新たな時刻同期基準ノードの候補を、時刻同期基準ノードの不在を最初に検知する時刻同期従属装置２１，２３に絞って、この候補から単一の時刻同期基準ノードを選定する。以下では、時刻同期従属装置２１～２３を総称して時刻同期従属装置２０と適宜表記し、時刻同期基準装置１１及び時刻同期従属装置２０を総称して通信装置１０と適宜表記する。

時刻共有システム１０００は、リング型のネットワークシステムであって、通信装置１０は、リングネットワークを形成する。すなわち、時刻同期基準装置１１は、時刻同期従属装置２１，２３のそれぞれとネットワークケーブルを介して接続されて互いに通信する。また、時刻同期従属装置２１は、時刻同期基準装置１１及び時刻同期従属装置２２のそれぞれとネットワークケーブルを介して接続されて互いに通信し、時刻同期従属装置２２は、時刻同期従属装置２１，２３とネットワークケーブルを介して接続されて互いに通信し、時刻同期従属装置２３は、時刻同期従属装置２２及び時刻同期基準装置１１のそれぞれとネットワークケーブルを介して接続されて互いに通信する。

時刻共有システム１０００における通信装置１０の接続形態は、マルチドメイン対応のリング接続である。ここで、ドメインは、通信装置１０が時刻を他の装置と共有するための通信範囲を意味する。一の装置に異常が生じて通信不可となった場合、又はネットワーク上のいずれかの回線が切れた場合であっても、他の装置は通信を継続可能であり、時刻共有システム１０００は、通信経路の冗長性を有している。詳細には、時刻同期従属装置２０はいずれも、ドメインＤ１，Ｄ２のそれぞれで、時刻同期基準装置１１から配信される共有時刻を取得する。ドメインＤ１，Ｄ２はそれぞれ、時刻同期基準装置１１から各時刻同期従属装置２０に至る第１経路及び当該第１経路とは異なる第２経路の一例に相当する。

通信装置１０はそれぞれ、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）又はＰＬＣを構成する通信ユニット、センサ装置、アクチュエータ、モータ、ロボット、その他のＦＡ機器である。通信装置１０は、そのハードウェア構成として、図２に示されるように、プロセッサ１１０と、主記憶部１２０と、補助記憶部１３０と、クロック部１４０と、入力部１５０と、出力部１６０と、通信部１７０と、を有する。主記憶部１２０、補助記憶部１３０、クロック部１４０、入力部１５０、出力部１６０及び通信部１７０はいずれも、内部バス１８０を介してプロセッサ１１０に接続される。

プロセッサ１１０は、集積回路であるＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。プロセッサ１１０は、補助記憶部１３０に記憶されるプログラムＰ１を実行することにより、通信装置１０の種々の機能を実現して、後述の処理を実行する。

主記憶部１２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。主記憶部１２０には、補助記憶部１３０からプログラムＰ１がロードされる。そして、主記憶部１２０は、プロセッサ１１０の作業領域として用いられる。

補助記憶部１３０は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）に代表される不揮発性メモリを含む。補助記憶部１３０は、プログラムＰ１の他に、プロセッサ１１０の処理に用いられる種々のデータを記憶する。補助記憶部１３０は、プロセッサ１１０の指示に従って、プロセッサ１１０によって利用されるデータをプロセッサ１１０に供給し、プロセッサ１１０から供給されたデータを記憶する。

クロック部１４０は、水晶振動子を有するクロック発生回路を含む。クロック部１４０は、水晶振動子の発振回数に基づいてクロック信号を生成して出力する。クロック信号は、クロックパルスを含み、例えばプロセッサ１１０がクロックパルスの立ち上がり回数をカウントすることで時刻を計時するために利用される。

入力部１５０は、入力キー、ボタン及びスイッチに代表される入力デバイスを含む。入力部１５０は、通信装置１０のユーザによって入力された情報を取得して、取得した情報をプロセッサ１１０に通知する。

出力部１６０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びスピーカに代表される出力デバイスを含む。出力部１６０は、プロセッサ１１０の指示に従って、種々の情報をユーザに提示する。

通信部１７０は、外部の装置と通信するためのネットワークインタフェース回路と、ネットワークケーブルが脱着される端子としてのポート１７１，１７２と、を有する。通信部１７０は、外部からポート１７１，１７２を介してＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して、このフレームに含まれる情報をプロセッサ１１０へ出力する。また、通信部１７０は、プロセッサ１１０から出力された情報を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを、ポート１７１，１７２を介して外部の装置へ送信する。ポート１７１，１７２の一方は、図１に示されるドメインＤ１の矢印に沿って共有時刻を配信するための端子であって、他方は、ドメインＤ２の矢印に沿って共有時刻を配信するための端子である。ここで、時刻同期従属装置２１は、ドメインＤ２において時刻同期従属装置２２から通知される共有時刻を、時刻同期基準装置１１に通知する必要はないが、ポート１７１，１７２の一方を介して時刻同期基準装置１１に接続される。同様に、時刻同期従属装置２３は、ポート１７１，１７２の一方を介して時刻同期基準装置１１に接続される。

上述のハードウェア構成が協働することにより、時刻同期基準装置１１及び時刻同期従属装置２０は、種々の機能を発揮する。詳細には、時刻同期基準装置１１は、ＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って共有時刻を配信する。ＰＴＰは、ネットワークに接続する各装置の時刻を同期するためのプロトコルである。ＰＴＰに従えば、時刻同期基準ノードが高精度な時刻を配信し、時刻同期従属装置２０が共有時刻を受け取ってその時刻を時刻同期基準ノードの時刻と同期する。なお、時刻同期従属装置２０は、時刻同期基準装置１１と共有する共有時刻の他の時刻同期従属装置２０への配信を中継する。例えば、時刻同期従属装置２１は、ドメインＤ１において時刻同期従属装置２２，２３への共有時刻の配信を中継し、時刻同期従属装置２３は、ドメインＤ２において時刻同期従属装置２２，２１への共有時刻の配信を中継する。

時刻同期従属装置２０は、その機能として、図３に示されるように、種々の情報を記憶する記憶部３１と、時刻同期従属装置２０の構成要素を統括的に制御する制御部３２と、外部から受信したデータに関する処理を実行する受信処理部３３と、外部へ送信するデータに関する処理を実行する送信処理部３４と、外部との通信を実行する通信部３５と、を有する。

記憶部３１は、主として主記憶部１２０及び補助記憶部１３０の少なくとも一方によって実現される。記憶部３１は、時刻同期基準ノードとして選定することが優先される度合いを示す優先度を記憶する。詳細には、記憶部３１は、時刻同期従属装置２０自体に予め付与された自機の第１優先度３１０と、時刻同期従属装置２０が現在記憶している時刻同期基準ノードの第１優先度３１１と、時刻同期従属装置２０自体に予め付与された自機の第２優先度３１２と、を有する。

自機の第１優先度３１０は、クロック精度に対応して予め時刻同期従属装置２０に設定される。自機の第１優先度３１０及び時刻同期基準ノードの第１優先度３１１は、ＢＭＣＡにおいて利用される。以下では、時刻同期基準ノードの第１優先度を基準第１優先度と適宜表記する。第１優先度は、優先順位であって、小さい値の優先順位を割り当てられた装置が、大きい値の優先順位を割り当てられた装置よりも時刻同期基準ノードとして優先して選定される。

自機の第２優先度３１２は、時刻同期従属装置２０に予め設定されてもよいし、時刻同期従属装置２０のユーザによって変更されてもよい。自機の第２優先度３１２は、ＢＭＣＡを実行することなく新たな時刻同期基準ノードを選定するために利用される。第２優先度は、第１優先度に等しくてもよいし、第１優先度とは異なる形式で規定されてもよい。例えば、第２優先度を、時刻同期従属装置２０のＩＰ（Internet Protocol）アドレスとして、小さい値のアドレスを有する装置が、大きい値のアドレスを有する装置よりも新たな時刻同期基準ノードとして優先して選定されてもよい。なお、各装置には異なる第２優先度が予め付与され、複数の装置に等しい優先度が付与されることはない。

図４には、時刻同期基準ノードである時刻同期基準装置１１が時刻同期従属装置２１～２３に共有時刻を配信するときに各装置が記憶する優先度の一例が示されている。時刻同期基準装置１１に付与された第１優先度は、「１」であって、時刻同期従属装置２１～２３それぞれに付与された第１優先度の「２」、「３」及び「４」のいずれよりも小さい値であることから、時刻同期基準装置１１が時刻同期基準ノードに適していることがわかる。また、時刻同期基準装置１１及び時刻同期従属装置２１～２３が記憶する基準第１優先度はいずれも、時刻同期基準ノードである時刻同期基準装置１１に付与された優先度の「１」に等しい。図４の例では、各装置に付与された第２優先度は、その装置に付与されている第１優先度に等しい。例えば、時刻同期従属装置２１に付与された第２優先度は、時刻同期従属装置２１に付与された第１優先度の「２」に等しい。

図３に戻り、制御部３２は、主としてプロセッサ１１０により実現される。制御部３２は、他の装置から通知される基準第１優先度を取得する取得部３２１と、時刻を計時する計時部３２２と、を有する。取得部３２１によって取得された基準第１優先度は、ＢＭＣＡにおいて、記憶部３１に記憶される基準第１優先度と比較される。計時部３２２は、時刻同期基準ノードと時刻を同期するために利用され、時刻同期基準装置１１がネットワークから離脱して時刻同期従属装置２０が新たな時刻同期基準ノードとなる場合には、新たな共有時刻を生成するために利用される。取得部３２１は、時刻同期従属装置２０において、時刻同期基準装置に付与された第１優先度を示す第１優先度情報を取得する取得手段の一例に相当する。計時部３２２は、時刻同期基準装置とは異なる計時手段であって、時刻を計時する計時手段の一例に相当する。

通信部３５は、主として通信部１７０によって実現される。通信部３５は、ポート１７１，１７２をそれぞれ、時刻同期送信ポート３５１、時刻同期受信ポート３５２及び無効ポート３５３のいずれかに割り当てる。

時刻同期基準ノードのポート１７１，１７２はすべて、時刻同期送信ポートに設定される。時刻同期送信ポートからは、同期フレーム及び調停フレームが送信される。同期フレームは、共有時刻を示すデータであって、例えば、ｓｙｎｃメッセージ及びＦｏｌｌｏｗ＿ＵＰメッセージを含む。調停フレームは、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージとも呼称される。調停フレームは、共有時刻を共有する装置に関する情報を示し、詳細には、当該調停フレームを送信する装置の基準第１優先度を示す第１優先度情報を含む。調停フレームは、時刻同期基準ノードの離脱によるＢＭＣＡの実行に備えて、同期フレームの送信周期より長い周期で繰り返し伝送される。通信装置１０が時刻同期送信ポートを介して調停フレームを受信すると、当該通信装置１０は、調停フレームにより示される基準第１優先度と、自機の記憶する基準第１優先度との比較処理を実行する。通信装置１０は、時刻同期送信ポートを介して同期フレームを受信しても、当該同期フレームにより示される時刻に同期しない。

時刻同期基準ノード以外の通信装置１０は、１つだけ時刻同期受信ポートを有する。時刻同期受信ポートからは、同期フレーム及び調停フレームのいずれも送信されない。通信装置１０が時刻同期受信ポートを介して調停フレームを受信すると、当該通信装置１０は、調停フレームにより示される基準第１優先度と自機の記憶する基準第１優先度との比較処理を実行する。通信装置１０は、時刻同期受信ポートを介して同期フレームを受信すると、当該同期フレームにより示される時刻に同期する。

無効ポートからは、同期フレームも調停フレームも送信されない。通信装置１０が無効ポートを介して調停フレームを受信しても、第１優先度或いは基準第１優先度に関する比較処理を実行しない。通信装置１０は、無効ポートを介して同期フレームを受信しても、当該同期フレームにより示される時刻に同期しない。

ここで、ＢＭＣＡの概要について、図５～７を参照して説明する。図５には、時刻共有システム１０００のドメインＤ２においてＢＭＣＡが実行されるときの通信の流れが示されている。図５中の「ＰｒＭ［＊］＝Ｎ」は、識別番号が「＊」である装置が記憶している基準第１優先度の値がＮであることを示す。例えば、「ＰｒＭ［１１］＝１」は、時刻同期基準装置１１の記憶する基準第１優先度の値が「１」であることを示す。各装置の識別番号は、装置に付された符号に等しい。また、「ＭＮ」は、時刻同期基準ノード、すなわちメインノードであることを示し、「ＳＮ」は、時刻同期従属ノードであることを示す。

ドメインＤ２において、時刻同期基準装置１１及び時刻同期従属装置２２，２３は、ＰＴＰに従って一定の周期Ｔ１毎に、ＢＭＣＡによる調停を実行するための情報を示す調停フレームを、「Ｍ」として示される時刻同期送信ポートから、「Ｓ」として示される下位の装置の時刻同期受信ポートに送信する。図５においては、調停フレームの伝送が実線の矢印で示されている。図５中の「Ｄ」は、無効ポートを示す。図５中のステップＳ１１にて伝送される調停フレームは、時刻同期従属装置２３の基準第１優先度である「１」を示す第１優先度情報を含む。

ステップＳ１２にて時刻同期基準装置１１が離脱して不在になると、時刻同期従属装置２３は、ステップＳ１３にて、時刻同期基準装置１１から受信すべきデータの途絶を検知して、基準第１優先度を「４」に更新する。すなわち、不在となった時刻同期基準装置１１の第１優先度に代えて、時刻同期従属装置２３自体の第１優先度を新たな時刻同期基準ノードの第１優先度を示す基準第１優先度として設定する。

その後のステップＳ１４にて伝送される調停フレームは、時刻同期従属装置２３の基準第１優先度である「４」を示す第１優先度情報を含む。この調停フレームを受けた時刻同期従属装置２２は、ステップＳ１５にて、第１優先度情報により示される基準第１優先度「４」よりも時刻同期従属装置２２自体の基準第１優先度「１」の方が高い優先度であるため、時刻同期従属装置２２自体を新たな時刻同期基準ノードとして設定し、記憶している基準第１優先度を「３」に更新する。

新たな時刻同期基準ノードとなった時刻同期従属装置２２は、ステップＳ１６にて、時刻同期従属装置２１，２３双方に対して調停フレームを送信する。この調停フレームを受けた時刻同期従属装置２３は、ステップＳ１７にて、第１優先度情報により示される基準第１優先度「３」が、時刻同期基準ノードである時刻同期従属装置２３自体が記憶している基準第１優先度「４」よりも高い優先度であるため、時刻同期従属装置２３自体を時刻同期従属ノードに設定して、記憶している基準第１優先度を「３」に更新する。なお、ステップＳ１６と同様のタイミングにおけるステップＳ１６ａにおいて、時刻同期基準ノードである時刻同期従属装置２３は、Ｍポートから調停フレームを時刻同期従属装置２２に送信する。

また、時刻同期従属装置２２からの調停フレームを受けた時刻同期従属装置２１は、ステップＳ１８にて、ステップＳ１５における時刻同期従属装置２２と同様に、自機を時刻同期基準ノードに設定し、記憶している基準第１優先度を自機の第１優先度で更新する。この時点では、時刻同期従属装置２１，２２がそれぞれ、自機を時刻同期基準ノードであると判断している。

その後、図６に示されるステップＳ１９にて、時刻同期従属装置２２は、ステップＳ１７における時刻同期従属装置２３と同様に、自機を時刻同期従属ノードに設定して、記憶している基準第１優先度を、通知された第１優先度情報により示される基準第１優先度で更新する。その後にも調停フレームの伝送と基準第１優先度の更新が実行される結果、時刻同期従属装置２１が唯一の時刻同期基準ノードになり、時刻同期従属装置２１～２３が記憶する基準第１優先度は、時刻同期従属装置２１の第１優先度に等しい「２」になる。以後、時刻同期従属装置２１が新たな時刻同期基準ノードとして共有時刻を配信する。

図７には、ドメインＤ１における通信の概要が示されている。ドメインＤ１においても、時刻同期基準装置１１が離脱した後に、ドメインＤ２と同様の調停フレームの伝送及び基準第１優先度の更新がなされる結果、時刻同期従属装置２１が新たな唯一の時刻同期基準ノードになる。以上のように、基準第１優先度は、唯一の時刻同期基準ノードを選定するためにＢＭＣＡにおいて利用される。図５～７からわかるように、ＢＭＣＡによる新たな時刻同期基準ノードの選定には、周期Ｔ１の数倍以上の時間がかかる。この時間は、通信装置１０の数が増えると更に長くなる。

図３に戻り、受信処理部３３は、主としてプロセッサ１１０により実現される。受信処理部３３は、時刻同期基準ノードから周期的に送信される周期データを受信する周期データ受信部３３１と、他の装置に付与された第２優先度を示す第２優先度情報を受信する第２優先度情報受信部３３２と、を有する。

周期データ受信部３３１は、通信部３５を介して周期データを受信する。詳細には、周期データ受信部３３１は、２つの経路に沿って伝送される周期データをそれぞれ受信する。例えば、時刻同期従属装置２１の周期データ受信部３３１は、時刻同期基準装置１１によって送信されてからドメインＤ１に沿って伝送される周期データを受信するとともに、他の時刻同期従属装置２２を介して、ドメインＤ２に沿って伝送される周期データを受信する。周期データは、上述の調停フレームであってもよいし、同期フレームであってもよいし、共有時刻に関する他の時刻同期データであってもよいし、共有時刻とは関係なく周期的に送信されるデータであってもよい。周期データが送信される時間間隔は、一定であってもよいし変動してもよい。周期データは、周期的な時間区分毎に送信されるデータであればよい。時刻同期基準ノードがネットワークから離脱すると、周期データ受信部３３１によって受信されるべき周期データが途絶する。周期データ受信部３３１は、時刻同期従属装置２０において、周期データを受信する周期データ受信手段の一例に相当する。

第２優先度情報受信部３３２は、周期データの途絶を検知した他の装置から送信される、当該他の装置の第２優先度を示す第２優先度情報を、通信部３５を介して受信する。ここで、時刻同期基準ノードからの周期データの途絶を検知するのは、時刻同期従属装置２１，２３であって、第２優先度情報は、時刻同期従属装置２１，２３間で伝送される。これら時刻同期従属装置２１，２３が、時刻同期基準ノード候補となり、時刻同期従属装置２１，２３のうちの１つが、第２優先度に基づいて新たな時刻同期基準ノードとして選定される。第２優先度情報受信部３３２は、時刻同期従属装置２０において、自装置とは異なる装置に付与された第２優先度を示す受信情報を他の時刻同期従属装置から受信する第２優先度情報受信手段の一例に相当する。第２優先度情報受信部３３２によって受信される第２優先度情報は、第２優先度情報受信手段によって受信される受信情報の一例に相当する。例えば、時刻同期従属装置２１の第２優先度情報受信部３３２は、時刻同期従属装置２１とは異なる時刻同期従属装置２３に付与された第２優先度を示す受信情報を、時刻同期従属装置２２から受信する。

送信処理部３４は、主としてプロセッサ１１０により実現される。送信処理部３４は、周期データが途絶した場合に途絶前と同様の第１優先度情報を送信する第１優先度送信部３４１と、周期データが途絶した場合に自装置の第２優先度を示す第２優先度情報を送信する第２優先度情報送信部３４２と、周期データが途絶した場合に共有時刻を他の時刻同期従属装置２０に配信する配信部３４３と、を有する。

第１優先度送信部３４１は、２つの経路のそれぞれに沿って、周期データ受信部３３１が周期データを受信した場合に、自機が記憶している基準第１優先度を示す第１優先度情報を含む調停フレームを生成して、通信部３５を介して他の時刻同期従属装置２０に送信する。また、第１優先度送信部３４１は、時刻同期基準ノードからの周期データが途絶した場合において、他の時刻同期従属装置２０に対してＢＭＣＡを実行させないような第１優先度情報を送信する。図５に示されたように、調停フレームに含まれる第１優先度情報が変更されるとＢＭＣＡが開始するため、途絶前と同様の第１優先度情報の送信を維持することにより、ＢＭＣＡの実行が回避される。第１優先度送信部３４１は、時刻同期従属装置２０において、周期データ受信手段によって受信されていた周期データが途絶した場合に、周期データの受信が継続するときに送信すべき第１優先度情報を他の時刻同期従属装置に送信する第１優先度送信手段の一例に相当する。例えば、時刻同期従属装置２１の第１優先度送信部３４１は、時刻同期基準装置１１からの周期データが途絶した場合に、周期データの受信が継続するときに送信すべき第１優先度情報を時刻同期従属装置２２に送信する。

第２優先度情報送信部３４２は、受信処理部３３によって周期データの途絶が検知された場合に、記憶部３１に記憶されている第２優先度を読み出し、当該第２優先度を示す第２優先度情報を生成して、通信部３５を介して他の時刻同期従属装置２０に送信する。第２優先度情報送信部３４２は、時刻同期従属装置２０において、周期データが途絶した場合に、自装置に付与された第２優先度を示す送信情報を他の時刻同期従属装置に送信する第２優先度情報送信手段の一例に相当する。第２優先度情報送信部３４２によって送信される第２優先度情報は、第２優先度情報送信手段によって送信される送信情報の一例に相当する。

配信部３４３は、受信処理部３３によって周期データの途絶が検知された場合に、計時部３２２によって計時される時刻を他の時刻同期従属装置２０に配信する。周期データの途絶を検知した時刻同期従属装置２１，２３が、新たな時刻同期基準ノードの候補となり、これら時刻同期従属装置２１，２３の配信部３４３が、一時的に共有時刻を配信することとなる。ただし、配信部３４３は、当該配信部３４３を有する時刻同期従属装置２０が時刻同期基準ノード候補から新たな時刻同期基準ノードとして選定された後に、共有時刻の配信を開始してもよい。配信部３４３は、時刻同期従属装置２０において、新たな共有時刻を他の時刻同期従属装置２０に配信する配信手段の一例に相当する。なお、配信部３４３は、時刻同期基準ノードによる共有時刻の配信を中継してもよい。例えば、時刻同期従属装置２３の配信部３４３は、時刻同期基準装置１１から配信される同期フレームを、通信部３５及び受信処理部３３を介して取得し、この同期フレームを時刻同期従属装置２２に送信してもよい。

続いて、時刻同期従属装置２０よって実行される時刻同期基準ノード選定処理について、図８を参照して説明する。図８に示される時刻同期基準ノード選定処理は、時刻同期従属装置２０の電源が投入されたときに開始する。ただし、時刻同期基準ノード選定処理の実行タイミングは、これに限定されず、任意に変更してもよい。この時刻同期基準ノード選定処理によれば、時刻同期基準ノードがネットワークから離脱した場合においてもＢＭＣＡが実行されることなく、時刻を同期しつつ、新たな時刻同期基準ノードが選出される。以下では、時刻同期従属装置２１が時刻同期基準ノード選定処理を実行する例を中心に説明する。

時刻同期基準ノード選定処理では、周期データ受信部３３１が、周期データの受信が途絶したか否かを判定する（ステップＳ２１）。例えば、時刻同期従属装置２１の周期データ受信部３３１は、ドメインＤ１で時刻同期基準装置１１から受信すべき周期データを受信しないまま前回の受信から一定時間以上が経過したか否かを判定する。時刻同期基準装置１１がネットワークから離脱した場合には周期データが伝送されなくなるため、ステップＳ２１は、時刻同期基準装置１１がネットワークに接続されているか又は離脱したかを確認する処理に相当する。

周期データが途絶していないと判定された場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、ステップＳ２１の判定が繰り返される。一方、周期データが途絶したと判定した場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、時刻同期従属装置２０は、時刻同期基準装置１１がネットワークから離脱したと判断して、時刻同期従属装置２０自体の設定を時刻同期従属ノードから時刻同期基準ノード候補に切り替えて、基準第１優先度を変更することなく第１優先度情報を他の時刻同期従属装置２０に送信する（ステップＳ２２）。例えば、時刻同期従属装置２１は、記憶部３１に記憶される基準第１優先度を変更することなく、第１優先度送信部３４１は、時刻同期基準装置１１の第１優先度「１」を示す第１優先度情報を含む調停フレームを、周期データが途絶する前と同様に時刻同期従属装置２２に送信する。

また、配信部３４３は、新たな共有時刻を他の時刻同期従属装置２０に配信する（ステップＳ２３）。例えば、時刻同期従属装置２１の配信部３４３は、時刻同期従属装置２１の計時部３２２によって計時される時刻を新たな共有時刻として時刻同期従属装置２２に配信し、時刻同期従属装置２２を介して時刻同期従属装置２３に配信する。

ステップＳ２２，Ｓ２３の実行により、時刻同期従属装置２２は、ＢＭＣＡを実行することなく、時刻同期基準ノード候補である時刻同期従属装置２１と時刻を同期する。さらに、時刻同期従属装置２２も、基準第１優先度「１」を示す第１優先度情報を時刻同期従属装置２３に送信するため、時刻同期基準装置１１を除くネットワーク全体で時刻同期基準ノード候補である時刻同期従属装置２１との時刻同期を継続することができる。

次に、第２優先度情報送信部３４２が、自機の第２優先度を示す第２優先度情報を他の時刻同期従属装置２０に送信する（ステップＳ２４）。例えば、時刻同期従属装置２１の第２優先度情報送信部３４２が、時刻同期従属装置２１に付与された第２優先度「２」を示す第２優先度情報を、時刻同期従属装置２２に送信し、時刻同期従属装置２２を介して時刻同期従属装置２３に送信する。第２優先度情報は、ネットワーク内の通信装置１０にブロードキャスト又はマルチキャストされてもよい。また、時刻同期基準ノード候補から新たな時刻同期基準ノードを短時間で決定するために、第２優先度情報は、調停フレームの周期に関わらず伝送されることが好ましい。なお、第２優先度情報を含む調停フレームが伝送される場合には、他の時刻同期従属装置２０が、第２優先度情報により示される第２優先度を参照してＢＭＣＡを実行することがないように、新たに情報又は処理を定義すればよい。

次に、第２優先度情報受信部３３２が、他の時刻同期従属装置２０から第２優先度情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２５）。図１に示されるネットワーク構成においては、時刻同期従属装置２１，２３が、周期データの途絶を検知して時刻同期基準ノード候補となり、第２優先度情報を送信するため、時刻同期従属装置２１の第２優先度情報受信部３３２は、ステップＳ２５にて、時刻同期従属装置２３からの第２優先度情報を受信する。

第２優先度情報を受信したと判定された場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、時刻同期従属装置２０は、自機の第２優先度が、受信した第２優先度より低いか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には、時刻同期従属装置２０の制御部３２は、ステップＳ２４で第２優先度情報が送信されてから、予め定められた一定時間内に他の時刻同期従属装置２０から第２優先度情報を受信したか否かを判定する。例えば、時刻同期従属装置２１の制御部３２は、時刻同期従属装置２１自体に付与された第２優先度「２」が、時刻同期従属装置２３から受信した第２優先度情報により示される時刻同期従属装置２３の第２優先度「４」より高いと判断して、ステップＳ２６の判定を否定する。

自機の第２優先度が、受信した第２優先度より低いと判定された場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、時刻同期従属装置２０は、時刻同期従属装置２０自体の設定を時刻同期基準ノード候補から時刻同期従属ノードに切り替えて、第１優先度情報の送信停止及び共有時刻の配信停止を予告してから第１優先度情報の送信及び共有時刻の配信を停止する（ステップＳ２７）。これにより、時刻の不要な同期処理を省くことができる。なお、スイッチを介してスター型に接続された複数の時刻同期基準ノード候補が存在するようなネットワーク構成においては、ステップＳ２７にて時刻同期従属ノードに切り替えた時刻同期従属装置２０がスイッチに接続されている時刻同期送信ポートを時刻同期受信ポートに変更することにより、時刻同期従属装置２０は、新たな時刻同期基準ノードと時刻を共有してもよい。その後、時刻同期基準ノード選定処理が終了する。

ステップＳ２５にて第２優先度情報を受信していないと判定された場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、及び、ステップＳ２６にて自機の第２優先度が受信した第２優先度より低くないと判定された場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、時刻同期従属装置２０は、時刻同期従属装置２０自体の設定を時刻同期基準ノードに切り替えて、第１優先度情報の送信及び共有時刻の配信を継続する（ステップＳ２８）。これにより、時刻同期従属装置２０が新たな時刻同期基準ノードとして機能することとなる。その後、時刻同期基準ノード選定処理が終了する。

図９には、時刻同期基準ノードがネットワークから離脱した後に、時刻同期従属装置２１～２３それぞれが時刻同期基準ノード選定処理を実行する場合のドメインＤ２における通信の概要が示されている。

図９中のステップＳ３１にて、時刻同期従属装置２３は、周期データの途絶を検知して、時刻同期基準ノード候補に切り替わる。なお、図９中の「ＧＭ候補」は、時刻同期基準ノード候補であることを示す。また、時刻同期従属装置２３は、基準第１優先度を「１」のまま変更することなく、ステップＳ３２にて、この基準第１優先度「１」を示す第１優先度情報を含む調停フレームを生成して時刻同期従属装置２２に送信する。これにより、時刻同期従属装置２２は、ＢＭＣＡを実行することがない。また、ドメインＤ２において、時刻同期従属装置２１～２３は、時刻同期基準ノード候補である時刻同期従属装置２３との時刻同期を継続する。

図１０には、図９と同様の場合におけるドメインＤ１の通信の概要が示されている。図１０中のステップＳ４１では、時刻同期従属装置２１が、周期データの途絶を検知して、時刻同期基準ノード候補に切り替わる。また、時刻同期従属装置２１は、基準第１優先度を「１」のまま変更することなく、ステップＳ４２にて、この基準第１優先度「１」を示す第１優先度情報を含む調停フレームを生成して時刻同期従属装置２２に送信する。これにより、時刻同期従属装置２２は、ドメインＤ１においてもＢＭＣＡを実行することがない。また、ドメインＤ１において、時刻同期従属装置２１～２３は、時刻同期基準ノード候補である時刻同期従属装置２１との時刻同期を継続する。

図９中のステップＳ３３にて、時刻同期従属装置２３は、自機の第２優先度「４」を示す第２優先度情報を時刻同期従属装置２１，２２に送信する。また、図１０中のステップＳ４３にて、時刻同期従属装置２１は、自機の第２優先度「２」を示す第２優先度情報を時刻同期従属装置２２，２３に送信する。

図９中のステップＳ３４にて、時刻同期従属装置２３は、第２優先度を比較した結果、時刻同期従属ノードに切り替わり、第１優先度情報を含む調停フレームの送信及び共有時刻の配信を停止する。また、時刻同期従属装置２３は、このステップＳ３４における停止を予めステップＳ３５にて停止通知を送って予告する。一方、図１０中のステップＳ４４にて、時刻同期従属装置２１は、第２優先度を比較した結果、時刻同期基準ノード候補から時刻同期基準ノードに切り替わり、時刻同期の継続を決定する。すなわち、時刻同期従属装置２１は、第１優先度情報を含む調停フレームの送信と共有時刻の配信とを継続して、以降、時刻同期基準ノードとして機能する。

図９，１０からわかるように、時刻同期従属装置２１，２３が時刻同期基準ノードの不在を検知した周期Ｔ２の次の周期Ｔ３において、図５～７に示されたようなＢＭＣＡよりも早く新たな時刻同期基準ノードが選定されている。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、時刻同期従属装置２０の第１優先度送信部３４１は、周期データが途絶した場合に、周期データの受信が継続するときに送信すべき第１優先度情報を他の時刻同期従属装置２０に送信する。また、配信部３４３は、自機の第２優先度が受信した第２優先度情報により示される第２優先度より高い場合に、新たな共有時刻を他の時刻同期従属装置に配信し、第１優先度送信部３４１は、自機の第２優先度が受信した第２優先度情報により示される第２優先度より低い場合に、第１優先度情報の送信を停止する。

このため、時刻同期従属装置２０にＢＭＣＡを実行させることなく、時刻同期基準ノードからの周期データの途絶を検出した時刻同期従属装置２０のうちの第２優先度が高い時刻同期従属装置２０が、共有時刻を配信する時刻同期基準ノードとなる。具体的には、上記実施の形態において、時刻同期従属装置２３は、他の時刻同期従属装置２２にＢＭＣＡを実行させることなく、時刻同期従属装置２３自体及び当該時刻同期従属装置２３とは異なる時刻同期従属装置２１のうちの第２優先度が高い装置が、新たな時刻同期基準ノードになる。

これにより、時刻共有システム１０００において、新たな時刻同期基準ノードを選定するためのＢＭＣＡの実行を回避して、短時間で単一の装置から新たな共有時刻を配信することができる。したがって、時刻同期従属装置２０から時刻同期基準ノードに至る経路が複数あるようなネットワーク構成において時刻同期基準ノードが離脱したときに、時刻同期の異常の発生を回避することができる。

また、時刻同期基準ノード候補となった時刻同期従属装置２０は、第２優先度の比較に基づいて時刻同期従属ノードに切り替わる際に、自機からの第１優先度情報の送信の停止及び共有時刻の配信の停止を他の時刻同期従属装置２０に予告する。これにより、他の時刻同期従属装置２０は、上位装置と時刻を共有するための処理を中断して、不要な処理負荷の発生を回避することができる。

また、上記実施の形態では、第１優先度と同様の形式で規定される第２優先度が用いられたが、これには限定されない。第１優先度と異なる形式で規定される第２優先度によれば、ユーザが所望する任意の優先度を設定することができる。

また、時刻同期基準ノードからの周期データの途絶を検出した時刻同期従属装置２１，２３が、新たな時刻同期基準ノードの候補となり、他の時刻同期従属装置２２は、新たな時刻同期基準ノードの候補から除外される。すなわち、時刻同期従属装置２１，２３の周期データ受信部３３１はそれぞれ、時刻同期基準装置１１によって送信されてから図１に示される一の経路に沿って伝送される周期データを受信するとともに、他の時刻同期従属装置２０を介して他の経路に沿って伝送される周期データを受信する。そして、上記一の経路に沿って受信されていた周期データが途絶した場合に、時刻同期従属装置２１，２３の第１優先度送信部３４１はそれぞれ、第１優先度情報の送信を継続し、第２優先度情報受信部３３２はそれぞれ、第２優先度情報を他の時刻同期従属装置２２に送信する。これにより、新たな時刻同期基準ノードの候補が、時刻同期従属装置２０のうちの、時刻同期基準ノードに隣接していた時刻同期従属装置２０に限定され、新たな時刻同期基準ノードの選定を短時間で実行することができる。

以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態によって限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、ＢＭＣＡの実行を回避して、時刻同期基準ノードの選定にかかる時間を短縮したが、必要に応じてＢＭＣＡを実行してもよい。例えば、ネットワークの準備フェーズにおいては、ＢＭＣＡにより最高のクロック精度を有する時刻同期基準ノードを選定し、ネットワークの運用フェーズにおいては、図８に示した時刻同期基準ノード選定処理を実行してもよい。

図１１には、ネットワークにおいてＢＭＣＡを実行するために各時刻同期従属装置２０が担当するＢＭＣＡ処理の流れが示されている。このＢＭＣＡ処理では、時刻同期従属装置２０は、周期データを受信したか否かを判定する（ステップＳ５１）。この判定は、図８中のステップＳ２１と同様に、時刻同期基準ノードの離脱を検知する処理に相当する。

周期データを受信していないと判定した場合（ステップＳ５１；Ｎｏ）、時刻同期従属装置２０は、自機の設定を時刻同期基準ノードに切り替えて、自機に付与された第１優先度で、基準第１優先度を更新する（ステップＳ５２）。これにより、時刻同期従属装置２０から送信される第１優先度情報は、当該時刻同期従属装置２０に付与された第１優先度を時刻同期基準ノードの第１優先度として示すこととなる。その後、時刻同期従属装置２０による処理は、ステップＳ５８に移行する。

一方、周期データを受信したと判定した場合（ステップＳ５１；Ｙｅｓ）、時刻同期従属装置２０は、基準第１優先度を示す第１優先度情報を他の時刻同期従属装置２０から取得する（ステップＳ５４）。具体的には、時刻同期従属装置２０は、他の時刻同期従属装置２０から調停フレームを受信し、この調停フレームに含まれる第１優先度情報により示される基準第１優先度を取得する。

次に、時刻同期従属装置２０は、自機の基準第１優先度が、ステップＳ５４にて取得した第１優先度情報により示される基準第１優先度と異なるか否かを判定する（ステップＳ５５）。ステップＳ５５の判定が否定される場合（ステップＳ５５；Ｎｏ）、時刻同期従属装置２０は、ステップＳ５２，Ｓ５７を実行することなく、処理をステップＳ５８に移行する。

一方、ステップＳ５５の判定が肯定される場合（ステップＳ５５；Ｙｅｓ）、時刻同期従属装置２０は、自機の基準第１優先度の値が、ステップＳ５４にて取得した第１優先度情報により示される基準第１優先度の値より大きいか否かを判定する（ステップＳ５６）。すなわち、時刻同期従属装置２０は、自機が新たな時刻同期従属ノードとなるべきか否かを判定する。

ステップＳ５６の判定が否定される場合（ステップＳ５６；Ｎｏ）、時刻同期従属装置２０による処理は、ステップＳ５２に移行する。一方、ステップＳ５６の判定が肯定される場合（ステップＳ５６；Ｙｅｓ）、時刻同期従属装置２０は、自機の設定を時刻同期従属ノードに切り替えて、ステップＳ５４で取得した第１優先度情報により示される基準第１優先度で、自機が記憶している基準第１優先度を更新する（ステップＳ５７）。これにより時刻同期従属装置２０から送信される第１優先度情報は、取得した第１優先度情報により示される他の時刻同期従属装置２０の第１優先度を示すこととなる。

その後、時刻同期従属装置２０は、調停が完了したか否かを判定する（ステップＳ５８）。具体的には、時刻同期従属装置２０は、調停フレームの送信周期に予め定められた係数を乗じて得る長さの時間において、基準第１優先度が変更されずに維持されているか否かを判定する。調停が完了していないと判定された場合（ステップＳ５８；Ｎｏ）、時刻同期従属装置２０による処理は、ステップＳ５１に戻る。一方、調停が完了したと判定された場合（ステップＳ５８；Ｙｅｓ）、ＢＭＣＡ処理が終了する。

また、上記実施の形態では、通信装置１０がリング型に接続されたが、これには限定されない。例えば、時刻共有システム１０００は、スター型、或いはメッシュ型のネットワーク構成を有してもよい。

また、マルチドメイン対応のリングネットワークは、１カ所の伝送路が寸断されても通信を継続可能であるという冗長性を有している。ネットワークケーブルが断線した場合、或いは時刻同期従属装置２０が故障によりネットワークから離脱した場合は、時刻同期基準ノードがネットワークから離脱していないにも関わらず、上記実施形態において説明した手順により新たな時刻同期基準ノードが誤って選出されてしまう懸念がある。そこで、生存している時刻同期基準ノードが時刻同期基準ノード候補である時刻同期従属装置２０から第２優先度情報を受信した場合に、時刻同期基準ノード自体の第２優先度を時刻同期従属装置２０に通知してもよい。そして、時刻同期基準ノード候補が時刻同期基準ノードの第２優先度を取得したときに、時刻同期基準ノード候補は時刻同期基準ノード選定処理を中止してもよい。このような中止処理を追加することにより、時刻同期基準ノードが正常に動作している最中における新たな時刻同期基準ノードの選出を防止することができる。また、時刻同期従属装置２０が時刻フレームの途絶を検知して時刻同期基準ノード候補に切り替わる前に、時刻同期基準ノードの生存の有無を問い合わせるフレームを新たに定義して当該フレームにより時刻同期基準ノードの生存を確認してもよい。その他、時刻同期基準ノードの生存を確認する方法は、任意である。

また、計時部３２２は、時刻同期従属装置２０に内蔵されていなくともよい。時刻同期従属装置２０は、新たな時刻同期基準ノードとして、外部の計時装置から取得した時刻を共有時刻として他の時刻同期従属装置２０に配信してもよい。

また、時刻同期基準装置１１に隣接する時刻同期従属装置２１，２３が時刻同期基準装置１１の離脱時に新たな時刻同期基準ノードの候補となる例について説明したが、時刻同期基準装置１１及び時刻同期従属装置２１が離脱した場合には、時刻同期従属装置２２が、時刻同期基準ノード候補として上述の時刻同期従属装置２１と同様の処理を実行する。これにより、ネットワークにおけるどのノードが離脱しても、ＢＭＣＡを実行することなく、新たな時刻同期基準ノードを短時間で選定することができる。また、ネットワークを構成する伝送路のいずれが遮断された場合にも、ＢＭＣＡを実行することなく、新たな時刻同期基準ノードを短時間で選定することができる。

また、各装置が有する第２優先度が異なる例について説明したが、これには限定されず、複数の時刻同期従属装置２０が等しい第２優先度を有してもよい。ただし、複数の時刻同期従属装置２０が等しい第２優先度を有する場合においては、複数の時刻同期従属装置２０がそれぞれ新たな時刻同期基準ノードとなることを避ける手順を予め定める必要がある。例えば、等しい第２優先度を有する複数の時刻同期従属装置２０のうちの、第１優先度が最も高い単一の時刻同期従属装置２０を時刻同期基準ノードとして選定し、他の時刻同期従属装置２０を時刻同期従属ノードとしてもよいし、等しい第２優先度を有する複数の時刻同期従属装置２０から新たな時刻同期基準ノードとなる単一の時刻同期従属装置２０をランダムに選定してもよい。

また、時刻同期従属装置２０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

例えば、プロセッサ１１０によって実行されるプログラムＰ１を、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムＰ１をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。このような記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read－Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto－Optical Disc）が考えられる。

また、プログラムＰ１をインターネットに代表される通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。

また、通信ネットワークを介してプログラムＰ１を転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

さらに、プログラムＰ１の全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。

また、時刻同期従属装置２０の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を、回路を含む専用のハードウェアによって実現してもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

本開示は、ネットワーク上で時刻を同期する複数の装置を有するシステムに適している。

１０００時刻共有システム、１０通信装置、１１時刻同期基準装置、１１０プロセッサ、１２０主記憶部、１３０補助記憶部、１４０クロック部、１５０入力部、１６０出力部、１７０通信部、１７１，１７２ポート、１８０内部バス、２０～２３時刻同期従属装置、３１記憶部、３１０自機の第１優先度、３１１時刻同期基準ノードの第１優先度、３１２自機の第２優先度、３２制御部、３２１取得部、３２２計時部、３３受信処理部、３３１周期データ受信部、３３２第２優先度情報受信部、３４送信処理部、３４１第１優先度送信部、３４２第２優先度情報送信部、３４３配信部、３５通信部、３５１時刻同期送信ポート、３５２時刻同期受信ポート、３５３無効ポート、Ｄ１，Ｄ２ドメイン、Ｔ１～Ｔ３周期、Ｐ１プログラム。

Claims

共有時刻を配信する時刻同期基準ノードとしての時刻同期基準装置と前記共有時刻を共有するとともに、前記共有時刻の他の時刻同期従属装置への配信を中継する時刻同期従属装置であって、
前記時刻同期基準装置から周期的に送信される周期データを受信する周期データ受信手段と、
前記時刻同期基準ノードとして選定することが優先される度合いを示す第１優先度であって、前記時刻同期基準装置に付与された前記第１優先度を示す第１優先度情報を取得する取得手段と、
前記周期データ受信手段によって受信されていた前記周期データが途絶した場合に、前記周期データの受信が継続するときに送信すべき前記第１優先度情報を前記他の時刻同期従属装置に送信する第１優先度送信手段と、
前記周期データが途絶した場合に、自装置に付与された第２優先度を示す送信情報を前記他の時刻同期従属装置に送信する第２優先度情報送信手段と、
自装置とは異なる装置に付与された前記第２優先度を示す受信情報を前記他の時刻同期従属装置から受信する第２優先度情報受信手段と、
前記周期データが途絶した場合において、前記送信情報により示される前記第２優先度が前記受信情報により示される前記第２優先度より高いときに、前記時刻同期基準装置とは異なる計時手段によって計時される時刻を新たな共有時刻として前記他の時刻同期従属装置に配信する配信手段と、を備え、
前記第１優先度送信手段は、前記送信情報により示される前記第２優先度が前記受信情報により示される前記第２優先度より低い場合に、前記第１優先度情報の送信を停止する、
時刻同期従属装置。
前記第１優先度送信手段は、前記送信情報により示される前記第２優先度が前記受信情報により示される前記第２優先度より低い場合に、時刻同期従属装置からの前記第１優先度情報の送信を停止することを前記他の時刻同期従属装置に予告する、
請求項１に記載の時刻同期従属装置。
前記第２優先度は、前記第１優先度とは異なる形式で規定される、
請求項１又は２に記載の時刻同期従属装置。
前記周期データ受信手段は、前記時刻同期基準装置によって送信されてから第１経路に沿って伝送される前記周期データを受信するとともに、前記他の時刻同期従属装置を介して、前記第１経路とは異なる第２経路に沿って伝送される前記周期データを受信し、
前記第２優先度情報送信手段は、前記周期データ受信手段によって前記第１経路に沿って受信されていた前記周期データが途絶した場合に、前記第１優先度情報を前記他の時刻同期従属装置に送信し、
前記第２優先度情報受信手段は、前記第１経路に沿って受信されていた前記周期データが途絶した場合に、前記送信情報を前記他の時刻同期従属装置に送信する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の時刻同期従属装置。
共有時刻を配信する時刻同期基準ノードとしての時刻同期基準装置と、
前記時刻同期基準装置に接続される、請求項１から４のいずれか一項に記載の複数の時刻同期従属装置と、
少なくとも１つの前記時刻同期従属装置に接続される他の時刻同期従属装置と、
を備える時刻共有システム。
共有時刻を配信する時刻同期基準ノードとしての時刻同期基準装置と前記共有時刻を共有するとともに、前記共有時刻の他の時刻同期従属装置への配信を中継する時刻同期従属装置によって実行される時刻共有方法であって、
前記時刻同期基準装置から周期的に送信される周期データを受信し、
受信していた前記周期データが途絶した場合に、前記時刻同期基準ノードとして選定することが優先される度合いを示す第１優先度であって、前記時刻同期基準装置に付与された前記第１優先度を示す第１優先度情報であって、前記周期データの受信が継続するときに送信すべき前記第１優先度情報を前記他の時刻同期従属装置に送信し、
前記周期データが途絶した場合において、自装置に付与された第２優先度が、自装置とは異なる装置に付与された前記第２優先度より高いときに、前記時刻同期基準装置とは異なる計時手段によって計時される時刻を新たな共有時刻として前記他の時刻同期従属装置に配信し、
自装置に付与された前記第２優先度が前記異なる装置に付与された前記第２優先度より低い場合に、前記第１優先度情報の送信を停止する、
ことを含む時刻共有方法。
共有時刻を配信する時刻同期基準ノードとしての時刻同期基準装置と前記共有時刻を共有するとともに、前記共有時刻の他の時刻同期従属装置への配信を中継する時刻同期従属装置に、
前記時刻同期基準装置から周期的に送信される周期データを受信し、
受信していた前記周期データが途絶した場合に、前記時刻同期基準ノードとして選定することが優先される度合いを示す第１優先度であって、前記時刻同期基準装置に付与された前記第１優先度を示す第１優先度情報であって、前記周期データの受信が継続するときに送信すべき前記第１優先度情報を前記他の時刻同期従属装置に送信し、
前記周期データが途絶した場合において、自装置に付与された第２優先度が、自装置とは異なる装置に付与された前記第２優先度より高いときに、前記時刻同期基準装置とは異なる計時手段によって計時される時刻を新たな共有時刻として前記他の時刻同期従属装置に配信し、
自装置に付与された前記第２優先度が前記異なる装置に付与された前記第２優先度より低い場合に、前記第１優先度情報の送信を停止する、
ことを実行させるためのプログラム。