TW202034100A

TW202034100A - 從屬機器、時間同步程式軟體、嵌入式系統及時間同步方法

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Publication number: TW202034100A
Application number: TW108133543A
Authority: TW
Inventors: 出原章雄; 茂田井寛隆; 寺田由梨香; 鍛治万平; 大谷敏幸
Original assignee: 日商三菱電機股份有限公司
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2020-09-16
Also published as: DE112019006851B4; WO2020183572A1; DE112019006851T5; US20210351856A1; JPWO2020183572A1; JP6918268B2; US11831402B2

Abstract

從屬節點（300）是按照主要節點（200）發送的控制訊框來動作的從屬機器。從屬節點算出控制訊框統計量，亦即該主要機器發送來的1個以上的控制訊框的統計量，並根據算出的控制訊框統計量，推估出主要環境值。該從屬節點測量出從屬環境值。該從屬節點根據推估的主要環境值來推估主要時脈的頻率偏差，根據測量的從屬環境值來推估從屬時脈的頻率偏差。該從屬節點根據該主要時脈的頻率偏差及該從屬時脈的頻率偏差的差，修正該從屬時脈的時脈值。

Description

從屬機器、時間同步程式軟體、嵌入式系統及時間同步方法

本發明係有關於主要節點與從屬節點的時間同步。

為了使主要節點的時間及從屬節點的時間同步，主動節點及附屬節點之間會定期地有同步訊框的通訊。

專利文獻1揭露了單一嵌入式裝置中用以補正時間誤差的方法。單一嵌入式裝置具有RTC及系統時脈。藉由專利文獻1所揭露的方法，能夠補正RTC所示的時間及系統時脈所示的時間的誤差。RTC是即時時脈。

先行技術文獻專利文獻1：日本特開2017-020852號公報

為了在主要節點及從屬節點之間維持時間同步的狀態，必須提昇同步訊框的通訊頻率。然而，當同步訊框的通訊頻率上升，同步訊框的通訊量以及同步訊框的通訊用的處理負荷增加。在這個情況下，從主要節點對從屬節點送出的控制訊框的通訊會受到同步訊框的通訊之影響，會有從屬節點不正確動作的可能性。專利文獻1所揭露的方法是單一嵌入式裝置用的方法，不能夠直接適用到在各種訊框通訊的節點之間的時間同步上。

本發明的目的是一邊削減同步訊框的通訊量，一邊可能使節點間的時間同步。

本發明的從屬機器，按照主要機器發送的控制訊框來動作。該從屬機器包括：從屬時脈，其為時脈裝置；統計量算出部，算出控制訊框統計量，亦即該主要機器發送來的1個以上的控制訊框的統計量；主要環境值推估部，根據算出的控制訊框統計量，推估出表示該主要機器的動作環境的主要環境值；從屬環境值測量部，測量出表示該從屬機器的動作環境的從屬環境值；頻率偏差推估部，根據推估的主要環境值來推估該主要機器中的主要時脈的頻率偏差，根據測量的從屬環境值來推估該從屬時脈的頻率偏差；以及時脈補正部，根據該主要時脈的頻率偏差及該從屬時脈的頻率偏差的差，修正該從屬時脈的時脈值。

根據本發明，基於由主要機器往附屬機器發送的1個以上的控制訊框的統計量，能夠實現主要機器及從屬機器的時間同步。也就是，能夠一邊削減同步訊框的通訊量，一邊可能使節點間的時間同步。

實施型態及圖式中，會對相同的要素或對應的要素標示相同的符號。與說明過的要素標示相同符號的要素的說明會適當地省略或簡略化。圖中的箭頭主要顯示資料的流動或處理的流動。

[實施型態1]根據第1圖至第16圖，說明主要節點及從屬節點之間的時間同步。

[架構的說明]根據第1圖來說明嵌合式系統100的架構。嵌合式系統100具備主要節點200及從屬節點300。主要節點200是嵌入式系統100中具備的嵌入機器，也稱為「主要機器」。從屬節點300是嵌入式系統100中具備的嵌入機器，也稱為「從屬機器」。

主要節點200及從屬節點300會透過控制網路109來進行通訊。控制網路109是嵌入式系統100中的通訊網路。

主要節點200將控制訊框發送到從屬節點300，從屬節點300會按照控制訊框動作。藉此，主要節點200及從屬節點300會進行同步處理。例如，主要節點200是控制輸送帶的一端的馬達的機器，從屬節點300是控制輸送帶的另一端的馬達的機器。馬達節點200及從屬節點300需要讓輸送帶的兩端的馬達同步動作。

根據第2圖，說明主要節點200的架構。主要節點200是具備處理器201、記憶體202、補助記憶裝置203、時脈裝置204、通訊裝置205、輸出入裝置206等的硬體的電腦。這些硬體會透過信號線彼此連接。

處理器201是進行計算處理的IC，控制其他的硬體。例如，處理器201是CPU、DSP或GPU。IC是Integrated Circuit的略稱。CPU是Central Processing Unit的略稱。DSP是Digital Signal Processor的略稱。GPU是Graphics Processing Unit的略稱。

記憶體202是揮發性的記憶裝置。記憶體202也被稱為主記憶裝置或者是主記憶體。例如，記憶體202是RAM。儲存於記憶體202的資料會因應需要而儲存於補助記憶裝置203。RAM是Random Access Memory的略稱。

補助記憶裝置203是非揮發性的記憶裝置。例如，補助記憶裝置203是ROM、HDD或者是快閃記憶體。儲存於補助記憶裝置203的資料會因應必要而被載入記憶體202。ROM是Read Only Memory的略稱。HDD是Hard Disk Drive的略稱。

時脈裝置204是輸出表示時間的時脈信號的裝置。例如，時脈裝置204是晶體振盪器，具有石英晶體。時脈裝置204也稱為「主要時脈」。

通訊裝置205是接收器及發送器。例如，通訊裝置205是通訊晶片或者是NIC。主要節點200的通訊會使用通訊裝置205來進行。NIC是Network Interface Card的略稱。

輸出入裝置206是輸入裝置及輸出裝置。例如，輸出入裝置206是感測器、LED及馬達等。LED是Light Emitting Diode的略稱。

環境感測器207是用來量測主要節點200的動作環境的感測器。例如，環境感測器207是溫度計、陀螺儀、電壓計等。

主要節點200具備運用部210時間同步部220等的要素。這些要素會以軟體來實現。

補助記憶裝置203中儲存了作為運用部210及時間同步部220而發揮功能的主要程式（運用程式及時間同步程式）。主要程式會載入記憶體202並被處理器201執行。補助記憶裝置203中更儲存了OS。OS的至少一部分會載入記憶體202並被處理器201所執行。處理器201一邊執行OS一邊執行主要程式。OS是Operating System的略稱。

主要程式的輸出入資料會儲存於記憶部290。記憶體202會作為記憶部290發揮功能。然而，補助記憶裝置203、處理器201內的暫存器及處理器201內的快取記憶體等的記憶裝置，也可以代替記憶體202，或者是與記憶體202一起發揮記憶部290的功能。

主要節點200也可以具備代替處理器201的複數個處理器。複數個處理器會分擔處理器201的作用。

主要程式能夠以電腦可讀取的形式記錄（儲存）於光碟或者是快閃記憶體等的非揮發性的記錄媒體。

根據第3圖，來說明運用部210及時間同步部220的各個架構。運用部210具備訊框通訊部211及裝置控制部212。時間同步部220具備對照表提供部221、擬似通訊部222、主要環境值測量部223、同步訊框通訊部224。各要素的功能會在後述。

根據第4圖，說明從屬節點300的構成。從屬節點300是具備處理器301、記憶體302、補助記憶裝置303、時脈裝置304、通訊裝置305、輸出入裝置306等的硬體的電腦。這些硬體會透過信號線彼此連接。

處理器301是進行計算處理的IC，控制其他的硬體。例如，處理器301是CPU、DSP或GPU。記憶體302是揮發性的記憶裝置。記憶體302也被稱為主記憶裝置或者是主記憶體。例如，記憶體302是RAM。儲存於記憶體302的資料會因應需要而儲存於補助記憶裝置303。補助記憶裝置303是非揮發性的記憶裝置。例如，補助記憶裝置303是ROM、HDD或快閃記憶體。儲存於補助記憶裝置303的資料會因應需要而被載入記憶體302。

時脈裝置304是輸出表示時間的時脈信號的裝置。例如，時脈裝置304是晶體振盪器，具有石英晶體。時脈裝置304也稱為「從屬時脈」。

通訊裝置305是接收器及發送器。例如，通訊裝置305是通訊晶片或者是NIC。主要節點300的通訊會使用通訊裝置305來進行。

輸出入裝置306是輸入裝置及輸出裝置。例如，輸出入裝置306是感測器、LED及馬達等。

環境感測器307是用來量測主要節點300的動作環境的感測器。例如，環境感測器307是溫度計、陀螺儀、電壓計等。

從屬節點300具備運用部310時間同步部320等的要素。這些要素會以軟體來實現。

補助記憶裝置303中儲存了作為運用部310及時間同步部320而發揮功能的主要程式（運用程式及時間同步程式）。從屬程式會載入記憶體302並被處理器301執行。補助記憶裝置303中更儲存了OS。OS的至少一部分會載入記憶體302並被處理器301所執行。處理器301一邊執行OS一邊執行主要程式。

從屬程式的輸出入資料會儲存於記憶部390。記憶體302會作為記憶部390發揮功能。然而，補助記憶裝置303、處理器301內的暫存器及處理器301內的快取記憶體等的記憶裝置，也可以代替記憶體302，或者是與記憶體302一起發揮記憶部390的功能。

從屬節點300也可以具備代替處理器301的複數個處理器。複數個處理器會分擔處理器301的作用。

從屬程式能夠以電腦可讀取的形式記錄（儲存）於光碟或者是快閃記憶體等的非揮發性的記錄媒體。

根據第5圖，說明運用部310及時間同步部320的各個構成。運用部310具備訊框通訊部311及裝置控制部312。時間同步部320具備對照表取得部321、擬似通訊部322、統計量算出部323、對照表產生部324、主要環境值推估部325、從屬環境值測量部326、頻率偏差推估部327、時脈補正部328、同步訊框通訊部329。各要素的功能會在後述。

[動作的說明]主要節點200的時間同步部220、從屬節點300的時間同步部320的動作相當於時間同步方法。又，時間同步方法的步驟相當於時間同步程式的步驟。

時間同步方法具有調整階段及運用階段。調整階段會在運用階段前實施。在調整階段，會進行為了運用階段中的時間同步的準備。例如，調整階段會在季節變換之際、以及嵌入式系統100中線的重組時等實施。調整階段的實施時期會被使用者適當地決定。運用階段會在調整階段之後實施。在運用階段，從屬節點300一邊與主要節點200取得時間的同步，一邊按照控制訊框來動作。

根據第6圖，說明調整階段中的主要節點200的動作。在步驟S101中，對照表提供部221將主要頻率偏差對照表101提供於從屬節點300。主要頻率偏差對照表101是顯示主要環境值及主要頻率偏差的關係的資料。主要頻率偏差對照表101上會有1個以上的主要環境值與1個以上的主要頻率偏差彼此對應連結。主要環境值是表示主要節點200的動作環境的值。例如，主要環境值是溫度、加速度或者是電壓等。具體來說，主要環境值是主要時脈的溫度。主要頻率偏差是主要時脈的頻率偏差。

對照表提供部221如以下所述地提供主要頻率偏差對照表101。主要頻率偏差對照表101會預先儲存於記憶部390。對照表提供部221會將主要頻率偏差對照表發送給從屬節點300。

第7圖係顯示主要頻率偏差對照表101的具體例。主要頻率偏差對照表101具有1個以上的記錄。各個記錄具有「溫度」欄及「頻率」欄，將「溫度」欄及「頻率偏差」欄彼此對應連結。「溫度」欄顯示了主要時脈的相對溫度。主要時脈的相對溫度是主要環境值的一例。「頻率偏差」欄顯示了主要時脈的頻率偏差的相對值。例如，主要時脈的溫度上升10度的情況下，主要時脈的頻率偏差會上升10。

回到第6圖，從步驟S102開始持續說明。在步驟S102，擬似通訊部222產生1個以上的控制訊框，將產生的1個以上的控制訊框往從屬節點300發送。又，擬似通訊部222會產生1個以上的環境值訊框，將產生的1個以上的環境值訊框往從屬節點300發送。控制訊框是顯示出指示給從屬節點300的控制的內容的訊框。環境值訊框是顯示主要環境值的訊框。

具體來說，擬似通訊部222會將控制訊框及環境值訊框持續地發送到從屬節點300，直到主要環境值飽和為止。控制訊框的發送間隔以及環境值訊框的發送間隔可以相同，也可以不同。

控制訊框的內容與運用階段中的內容相同。擬似通訊部222會藉由模擬運用階段中的訊框通訊部211的動作來產生控制訊框。

環境值訊框會如以下的方式產生。主要環境值測量部223會使用環境感測器207來測量主要環境值。擬似通訊部222會產生含有測量的主要環境值的訊框。產生的訊框是環境值訊框。

根據第8圖，說明調整階段中的從屬節點300的動作。步驟S111中，對照表取得部321會從主要節點200取得主要頻率偏差對照表。具體來說，對照表取得部321會接收主要節點200所發送的主要頻率偏差對照表。然後，對照表取得部321會將接收的主要頻率偏差對照表儲存於記憶部290。

在步驟S112，擬似通訊部322會從從屬節點300接收1個以上的控制訊框及1個以上的環境值訊框。具體來說，擬似通訊部322會接收從屬節點300定期送來的控制訊框。又，擬似通訊部322會接收從屬節點300定期送來的環境值訊框。

步驟S113中，統計量算出部323根據接收的1個以上的控制訊框，算出1個以上的控制訊框統計量。控制訊框統計量是通訊的控制訊框的統計量。例如，控制訊框統計量是控制訊框的通訊次數、控制訊框的合計尺寸、或者是控制內容的統計量。例如，控制內容的統計量是馬達的旋轉數的合計值。

具體來說，統計量算出部323在每次接收到規定數的控制訊框時會算出控制訊框統計量。

在步驟S114，對照表產生部324使用1個以上的控制訊框統計量、1個以上的環境值訊框所示的1個以上的主要環境值，產生主要環境值對照表102。然後，對照表產生部324將主要環境值對照表102儲存到記憶部390。主要環境值對照表102是顯示控制訊框統計量及主要環境值的關係的資料。

對照表產生部324如以下所述地產生主要環境值對照表102。對照表產生部324每次接收既定數量的控制訊框，就從統計量算出部323取得控制訊框統計量。對照表產生部324在每次接收規定數量的控制訊框後的（或者是之前的）環境值訊框時，就從接收的環境值訊框中取得主要環境值。然後，對照表產生部324產生包含有控制訊框統計量及主要環境值的記錄，將產生的記錄登錄到主要環境值對照表102。

第9圖顯示主要環境值對照表102的具體例。主要環境值對照表102具有1個以上的記錄。各個記錄具有「通訊次數」欄、「溫度」欄及「備考」欄，而「通訊次數」欄、「溫度」欄及「備考」欄彼此對應關聯。「通訊次數」欄顯示控制訊框進行通訊的次數（通訊次數）。通訊次數是控制訊框統計量的一例。「溫度」欄顯示主要時脈的絕對溫度。主要時脈的絕對溫度是主要環境值的一例。「備考」欄顯示主要時脈的絕對溫度飽和與否。控制訊框進行100次通訊時的主要時脈的絕對溫度是50度。控制訊框進行50次通訊時的主要時脈的絕對溫度是50度。此時，因為主要訊框的絕對溫度沒有變化，所以主要時脈的絕對溫度飽和。

接著，說明運用階段。主要節點200中，訊框通訊部211按照運用演算法，產生控制訊框並往從屬節點300發送。又，裝置控制部212按照運用演算法來控制輸出入裝置206。運用演算法是記述於運用程式的演算法。從屬節點300中，訊框通訊部311從從屬節點300接收控制訊框，從接收到的控制訊框取得控制內容。然後，裝置控制部312按照取得的控制內容來控制輸出入裝置306。從屬節點300的同步訊框通訊部329會定期地與主要節點200的同步訊框通訊部224進行同步訊框的通訊，根據通訊的同步訊框使從屬時脈的時脈值配合主要時脈的時脈值。同步訊框是為了時間同步而通訊的訊框。根據同步訊框來進行時間同步是習知技術。從屬節點300為了削減同步訊框的通訊量，也就是為了延長同步訊框的通訊間隔，會根據控制訊框來進行時間同步。

根據第10圖，說明從屬節點300基於控制訊框所做的時間同步。根據控制訊框來做時間同步會定期地實行。例如，時間同步部320在每次接收既定數量的控制訊框，或者是每次經過規定的時間，就根據控制訊框來進行時間同步。

在步驟S121。統計量算出部323算出控制訊框統計量。算出方法與步驟S113中的方法相同。例如，統計量算出部323算出運用階段中的控制訊框的通訊次數。

在步驟S122，主要環境值推估部325根據控制訊框統計量來推估主要環境值。具體來說，主要環境值推估部325會使用主要環境值對照表102來推估主要環境值。

根據第9圖，說明推估的主要環境值的具體例。假設控制訊框的通訊次數（控制訊框統計量）是「15次」。在這個情況下，主要環境值推估部325從主要環境值對照表102取得對應連結到通訊次數「15次」的溫度「33度」。取得的溫度「33度」是推估的主要環境值。

回到第10圖，從步驟S123繼續說明。在步驟S123，頻率偏差推估部327會根據推估的主要環境值來推估主要時脈的頻率偏差。將主要時脈的頻率偏差稱之為「主要頻率偏差」。具體來說，頻率偏差推估部327會使用主要頻率偏差對照表101來推估主要頻率偏差。

根據第7圖，說明要推估的主要頻率偏差的具體例。假設前次的主要環境值是「30度」，本次的主要環境值是「33度」。主要環境值的變化量是「3度」。在這個情況下，頻率偏差推估部327從主要頻率偏差對照表101取得對應到主要環境值的變化量「3度」的頻率偏差「-10」。取得的頻率偏差「-10」是推定的主要頻率偏差。

回到第10圖，從步驟S124繼續說明。在步驟S124，從屬環境值測量部326會使用環境感測器307來測量從屬環境值。

在步驟S125，頻率偏差推估部327根據測量到的從屬環境值，推估從屬時脈的頻率偏差。將從屬時脈的頻率偏差稱為「從屬頻率偏差」。

頻率偏差推估部327如以下所述推估從屬頻率偏差。相當於主要頻率偏差對照表101的從屬頻率偏差對照表會預先儲存在記憶部390。從屬頻率偏差對照表是顯示從屬環境值及從屬頻率偏差的關係的對照表。從屬頻率偏差對照表上會有1個以上的從屬環境值及1個以上的從屬頻率偏差彼此對應連結。頻率偏差推估部327使用從屬頻率偏差對照表，推估從屬頻率偏差。推估方法與步驟S123中的方法相同。

步驟S130，時脈補正部328會根據推估的主要頻率偏差及推估的從屬頻率偏差的差，來修正從屬時脈的時脈值。

根據第11圖來說明時脈補正處理（S130）的步驟。在步驟S131，時脈補正部328算出主要頻率偏差及從屬頻率偏差的差。將算出的差稱為「頻率差」。頻率差相當於主要時脈的頻率及從屬時脈的頻率的差。

在步驟S132，時脈補正部328會根據頻率差，算出時脈值差。時脈值差是主要時脈的時脈值及從屬時脈的時脈值的差。

時脈補正部328如以下方式算出時脈值差。每次實行時脈補正處理（S130）時，時脈補正部328測量從前次的實行時刻開始的經過時間。然後，時脈補正部328將經過時間乘上頻率差。獲得的值是時脈值差。

在步驟S133，時脈補正部328會根據時脈值差來修正從屬時脈的時脈值。也就是，時脈補正部328將從屬時脈的時脈值補正成改變了時脈值差的值。例如，時脈補正部328在下次的時脈補正處理（S130）為止的期間，分為複數次來修正從屬時脈的時脈值。然而，時脈補正部328也可以一次修正從屬時脈的時脈值。

[實施型態1的效果]根據第12圖至第14圖，說明實施型態1所要解決的課題。主要時脈值是主要時脈的時脈值。從屬時脈值是從屬時脈的時脈值。

如第12圖所示，主要時脈的頻率及從屬時脈的頻率雙方一定的話，同步週期T中的時脈值差D為一定。在這個情況下，每經過同步週期T就將從屬時脈值變化時脈值差D的話，能夠使主要時脈與從屬時脈同步。然而，一般來說，具有晶體振盪器的時脈裝置會作為從屬時脈來使用。因此，從屬時脈的頻率會因應外部環境（主要是溫度）的變化來變化。

如第13圖所示，即使主要時脈的頻率是固定值但從屬時脈的頻率不是固定值的話，同步週期T中的時脈值差（D1、D2）會變化。另一方面，頻率溫度特性通常被當作是晶體振盪器的特性。因此，如果從屬節點會測量從屬時脈的晶體振盪器的溫度的話，就能夠根據測量的溫度與從屬時脈的晶體振盪器的頻率溫度特性，來推估從屬時脈的頻率偏差。因此，從屬節點在每經過同步週期T就推估從屬時脈的頻率偏差，根據推估的頻率偏差來推估時脈值差（D1、D2），將從屬時脈值變化推估的時脈值差（D1、D2）。藉此，能夠使從屬時脈與主要時脈同步。然而，人工衛星中，原子時鐘會作為時脈裝置來使用，但一般來說，具有晶體振盪器的時脈裝置會作為主要時脈來使用。因此，主要時脈的頻率會因應外部環境（主要是溫度）的變化來變化。

如第14圖，主要時脈的頻率會因應於主要節點的外部環境來變化，從屬時脈的頻率會因應從屬節點的外部環境（溫度）來變化。因此，同步週期T中的時脈值差（D1、D2）變化。從屬節點能夠根據從屬時脈的晶體振盪器的溫度來推估從屬時脈的頻率。然而，從屬節點因為不知道主要時脈的晶體振盪器的溫度，而無法推估主要時脈的頻率。在運用階段中，為了不對控制訊框的通訊造成影響，不進行用來通知主要時脈的晶體振盪器的溫度的環境值訊框的通訊為佳。

藉由實施型態1，能夠達成以下的效果。在調整階段中，從屬節點300從主要節點200接收1個以上的控制訊框及1個以上的環境值訊框。然後，從屬節點300產生出顯示控制訊框統計量及主要環境值的關係之主要環境值對照表102。在運用階段中，從屬節點300會根據從主要節點200接收的1個以上的控制訊框來算出控制訊框統計量。然後，從屬節點300根據算出的控制訊框統計量及主要環境值對照表102來推估主要環境值。也就是，從屬節點300能夠藉由控制訊框的通訊來推估主要環境值。又，從屬節點300能夠根據推估的主要環境值，推估出主要時脈的頻率偏差。然後，從屬節點300能夠根據從屬時脈的頻率偏差及主要時脈的頻率偏差的差來修正從屬時脈的時脈值，使從屬時脈與主要時脈同步。結果，能夠削減同步訊框的通訊量，也就是，延長同步訊框的通訊間隔。

[實施型態的補足]根據第15圖，說明主要節點200的硬體架構。主要節點200具備處理電路209。處理電路209是實現運用部210及時間同步部220的硬體。處理電路209可以是專用的硬體，也可以是執行儲存於記憶體202的程式之處理器201。

處理電路209是專用的硬體的情況下，處理電路209例如單一電路、複合電路、程式化的處理器、平行程式化的處理器、ASIC、FPGA、或者是它們的組合。ASIC是Application Specific Integrated Circuit的略稱。FPGA是Field Programmable Gate Array的略稱。

主要節點200也可以具備代替處理電路209的複數的處理電路。複數的處理電路會分擔處理電路209的作用。

主要節點200中，一部分的功能會以專用的硬體來實現，剩下的功能會以軟體或者是韌體來實現。

像這樣，處理電路209能夠以硬體、軟體、韌體或者是它們的組合來實現。

根據第16圖來說明從屬節點300的硬體構成。從屬節點300具備處理電路309。處理電路309是實現運用部310及時間同步部320的硬體。處理電路可以是專用的硬體，也可以是執行儲存於記憶體302的程式的處理器301。

處理電路309是專用的硬體的情況下，處理電路309例如單一電路、複合電路、程式化的處理器、平行程式化的處理器、ASIC、FPGA、或者是它們的組合。

從屬節點300也可以具備代替處理電路309的複數的處理電路。複數的處理電路會分擔處理電路309的作用。

主要節點300中，一部分的功能會以專用的硬體來實現，剩下的功能會以軟體或者是韌體來實現。

像這樣，處理電路309能夠以硬體、軟體、韌體或者是它們的組合來實現。

實施型態是較佳的例示，並非意圖限制本發明的技術的範圍。實施型態可以部分地實施，也可以與其他的型態組合來實施。使用流程圖等來說明的步驟也可以適當地變更。作為主要節點200及從屬節點300的各種要素之「部」也可以改為「處理」或者是「步驟」。

電腦程式產品（單純稱為程式產品）並不限定於外觀形式的物，而是載入了電腦可讀取的程式之物。

100:嵌入式系統 101:主要頻率偏差對照表 102:主要環境值對照表 109:控制網路 200:主要節點 201:處理器 202:記憶體 203:補助記憶裝置 204:時脈裝置 205:通訊裝置 206:輸出入裝置 207:環境感測器 209:處理電路 210:運用部 211:訊框通訊部 212:裝置控制部 220:時間同步部 221:對照表提供部 222:擬似通訊部 223:主要環境值測量部 224:同步訊框通訊部 290:記憶部 300:從屬節點 301:處理器 302:記憶體 303:補助記憶裝置 304:時脈裝置 305:通訊裝置 306:輸出入裝置 307:環境感測器 309:處理電路 310:運用部 311:訊框通訊部 312:裝置控制部 320:時間同步部 321:對照表取得部 322:擬似通訊部 323:統計量算出部 324:對照表產生部 325:主要環境值推估部 326:從屬環境值測量部 327:頻率偏差推估部 328:時脈補正部 329:同步訊框通訊部 390:記憶部

第1圖係實施型態1的嵌入式系統100的架構圖。第2圖係實施型態1的主要節點200的架構圖。第3圖係實施型態1的運用部210及時間同步部220的架構圖。第4圖係實施型態1的從屬節點300的架構圖。第5圖係實施型態1的運用部310即時間同步部320的架構圖。第6圖係實施型態1的調整階段（主要節點）的流程圖。第7圖係實施型態1的主要頻率偏差對照表101 第8圖係實施型態1的調整階段（從屬節點）的流程圖。第9圖係實施型態1的主要環境值對照表102。第10圖係實施型態1的運用階段（時間同步）的流程圖。第11圖係實施型態1的時間補正處理（S130）的流程圖。第12圖係實施型態1的課題的說明圖。第13圖係實施型態1的課題的說明圖。第14圖係實施型態1的課題的說明圖。第15圖係實施型態1的主要節點200的硬體架構圖。第16圖係實施型態1的從屬節點300的硬體架構圖。

100:嵌入式系統

109:控制網路

200:主要節點(主要機器)

300:從屬節點(從屬機器)

Claims

一種從屬機器，按照主要機器發送的控制訊框來動作，包括：從屬時脈，其為時脈裝置；統計量算出部，算出控制訊框統計量，亦即該主要機器發送來的1個以上的控制訊框的統計量；主要環境值推估部，根據算出的控制訊框統計量，推估出表示該主要機器的動作環境的主要環境值；從屬環境值測量部，測量出表示該從屬機器的動作環境的從屬環境值；頻率偏差推估部，根據推估的主要環境值來推估該主要機器中的主要時脈的頻率偏差，根據測量的從屬環境值來推估該從屬時脈的頻率偏差；以及時脈補正部，根據該主要時脈的頻率偏差及該從屬時脈的頻率偏差的差，修正該從屬時脈的時脈值。
如申請專利範圍第1項所述之從屬機器，其中該主要環境值推估部使用顯示出控制訊框統計量及主要環境值的關係之主要環境值對照表，推估該主要環境值。
如申請專利範圍第2項所述之從屬機器，其中在該從屬機器按照控制訊框來動作的運用階段之前的調整階段，該主要機器發送1個以上的控制訊框、顯示出1個以上的主要環境值的1個以上的環境值訊框，該從屬機器具備產生該主要環境值對照表的對照表產生部，該統計量算出部在該調整階段根據該主要機器發送的1個以上的控制訊框，算出該調整階段中的1個以上的控制訊框統計量，該對照表產生部使用該調整階段中的1個以上的控制訊框統計量、該調整階段中由該主要機器發送的1個以上的環境值訊框所示的1個以上的訊框環境值，產生該主要環境值對照表。
如申請專利範圍第3項所述之從屬機器，其中該頻率偏差推估部使用顯示出主要環境值及頻率偏差的關係之主要頻率偏差對照表，推估該主要時脈的頻率偏差。
如申請專利範圍第4項所述之從屬機器，其中該主要頻率偏差對照表會在該調整階段中從該主要機器取得。
如申請專利範圍第1至5項任一項所述之從屬機器，該主要環境值推估部會推估該主要時脈的溫度，以作為該主要環境值，該從屬環境值測量部會測量該從屬時脈的溫度，以作為該從屬環境值。
一種時間同步程式產品，用於按照主要機器發送的控制訊框來動作的從屬機器，包括：統計量算出處理，算出控制訊框統計量，亦即該主要機器發送來的1個以上的控制訊框的統計量；主要環境值推估處理，根據算出的控制訊框統計量，推估出表示該主要機器的動作環境的主要環境值；環境值測量處理，測量出表示該從屬機器的動作環境的從屬環境值；頻率偏差推估處理，根據推估的主要環境值來推估該主要機器中的主要時脈的頻率偏差，根據測量的從屬環境值來推估該從屬機器中的從屬時脈的頻率偏差；以及時脈補正處理，根據該主要時脈的頻率偏差及該從屬時脈的頻率偏差的差，修正該從屬時脈的時脈值。
一種嵌入式系統，包括：主要機器，發送1個以上的控制訊框；以及從屬機器，按照該主要機器發送的1個以上的控制訊框來動作，其中該從屬機器包括：從屬時脈，其為時脈裝置；統計量算出部，算出控制訊框統計量，亦即該主要機器發送來的1個以上的控制訊框的統計量；主要環境值推估部，根據算出的控制訊框統計量，推估出表示該主要機器的動作環境的主要環境值；從屬環境值測量部，測量出表示該從屬機器的動作環境的從屬環境值；頻率偏差推估部，根據推估的主要環境值來推估該主要機器中的主要時脈的頻率偏差，根據測量的從屬環境值來推估該從屬時脈的頻率偏差；以及時脈補正部，根據該主要時脈的頻率偏差及該從屬時脈的頻率偏差的差，修正該從屬時脈的時脈值。
一種時間同步方法，用於具備發送控制訊框的主要機器、按照該主要機器發送的控制訊框來動作的從屬機器之嵌入式系統，其中：該主要機器發送1個以上的控制訊號，該從屬機器進行以下處理：算出控制訊框統計量，亦即該主要機器發送來的1個以上的控制訊框的統計量；根據算出的控制訊框統計量，推估出表示該主要機器的動作環境的主要環境值；測量出表示該從屬機器的動作環境的從屬環境值；根據推估的主要環境值來推估該主要機器中的主要時脈的頻率偏差，根據測量的從屬環境值來推估該從屬機器中的從屬時脈的頻率偏差；以及根據該主要時脈的頻率偏差及該從屬時脈的頻率偏差的差，修正該從屬時脈的時脈值。