WO2024075144A1

WO2024075144A1 - 時刻同期装置、時刻同期方法、通信システム、及び時刻同期プログラム

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Publication number: WO2024075144A1
Application number: PCT/JP2022/036891
Authority: WO
Inventors: 大介長川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-10-03
Filing date: 2022-10-03
Publication date: 2024-04-11

Abstract

各々が時刻同期用の通信プロトコルを利用し、各々には通信プロトコルによって優先度が設定されている複数の通信局（９１）を備える通信システム（９０）が備える通信局（９１）である対象通信局は時刻同期装置（１００）を備える。時刻同期装置（１００）は、対象通信局と、通信システム（９０）が備える他の通信局（９１）との間で通信プロトコルを利用して時刻を同期することに対応する条件である同期条件が対象通信局において満たされた場合に、対象通信局に設定されている優先度を引き上げる優先度制御部（１６０）を備える。

Description

時刻同期装置、時刻同期方法、通信システム、及び時刻同期プログラム

　本開示は、時刻同期装置、時刻同期方法、通信システム、及び時刻同期プログラムに関する。

　ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）ネットワークにおける時刻同期用の通信プロトコルでは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）のように精度が高い時刻同期ソースを持たない局が多いため、現在時刻から大幅にずれた基準時刻が配信されることがある。基準時刻は周期的な制御タイミングの基準として用いられることがあり、基準時刻が大幅に変更されることにより基準時刻が不連続になると制御が適切に行われなくなることがある。
　特許文献１は、管理マスタに指定された通信局がネットワーク内で最も優先度が高い通信局に対して優先度を最も高くするための通信を実行する技術を開示している。当該技術により、優先度が最も高い通信局以外の通信局が基準時刻を配信する通信局（以下、グランドマスタ局）になることを防ぐことができるため、大幅な時刻の変更を防ぐことができる。

国際公開第２０２０－０８９９６２号パンフレット

　特許文献１が開示している技術では、優先度を最も高くするための通信を解釈する必要がある。そのため、対象通信局が時刻同期用の通信プロトコルしか解釈することができない場合に、対象通信局の優先度をネットワーク内で最も高い値に設定することができない。従って、対象通信局に設定されている優先度よりも高く、対象通信局に本来設定されるべき優先度よりも低い優先度が設定されている通信局がネットワークに接続されると、後から接続された通信局がグランドマスタ局となり、その結果対象通信局において大幅な時刻変更が引き起こされることがあった。

　本開示は、対象通信局が時刻同期用の通信プロトコルしか解釈することができない場合であっても、対象通信局が対象通信局に設定されている優先度を変更することができるようにすることを目的とする。

　本開示に係る時刻同期装置は、
　各々が時刻同期用の通信プロトコルを利用し、各々には前記通信プロトコルによって優先度が設定されている複数の通信局を備える通信システムが備える通信局である対象通信局が備える時刻同期装置であって、
　前記対象通信局と、前記通信システムが備える他の通信局との間で前記通信プロトコルを利用して時刻を同期することに対応する条件である同期条件が前記対象通信局において満たされた場合に、前記対象通信局に設定されている優先度を引き上げる優先度制御部
を備える。

　本開示によれば、対象通信局には時刻同期用の通信プロトコルによって優先度が設定されている。また、時刻同期装置が備える優先度制御部は、同期条件が対象通信局において満たされた場合に、対象通信局に設定されている優先度を引き上げる。従って、本開示によれば、対象通信局が時刻同期用の通信プロトコルしか解釈することができない場合であっても、対象通信局が対象通信局に設定されている優先度を変更することができるようにすることができる。

実施の形態１に係る通信システム９０の構成例を示す図。実施の形態１に係る時刻同期装置１００のハードウェア構成例を示す図。実施の形態１に係る通信システム９０の動作を説明する図。実施の形態１に係る時刻同期装置１００の動作を示すフローチャート。実施の形態１に係る時刻同期装置１００の動作を示すフローチャート。実施の形態１の変形例を説明する図。実施の形態１の変形例に係る時刻同期装置１００のハードウェア構成例を示す図。

　実施の形態の説明及び図面において、同じ要素及び対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は、適宜に省略又は簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。また、「部」を、「装置」、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「サーキットリー」に適宜読み替えてもよい。

　実施の形態１．
　以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１は、本実施の形態に係る通信システム９０の構成例を示している。通信システム９０は、図１に示すように複数の通信局９１と設定装置９２を備える。なお、通信システム９０に対して新たに通信局９１が接続されることがある。

　複数の通信局９１は通信ネットワーク内に存在している。各通信局９１は、少なくとも１つの他の通信局９１と有線又は無線により通信可能に接続している。
　複数の通信局９１は、複数の通信局９１間で時刻同期用の通信プロトコルを利用して時刻を同期する。時刻同期用の通信プロトコルは、優先度に関する規定を含み、典型的には、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ＡＳ、又はＩＥＥＥ８０２．１ＡＳの派生に相当する通信プロトコルである。ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳはｇＰＴＰ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とも呼ばれる。時刻同期用の通信プロトコルがＩＥＥＥ８０２．１ＡＳである場合において、各通信局９１は、通信ケーブル等を用いて他の通信局９１との間でＡｎｎｏｕｎｃｅフレームとＳｙｎｃフレームとを送受信することができる。
　各通信局９１は時刻同期用の通信プロトコルを利用し、各通信局９１には時刻同期用の通信プロトコルによって優先度が設定されている。通信システム９０が備える通信局９１のうち、最も高い優先度が設定されている通信局９１がグランドマスタ局である。グランドマスタ局が示す時刻は基準時刻であり、各通信局９１は基準時刻に同期する。通信局９１の優先度は、時刻同期において通信局９１が管理している時刻が基準時刻となる度合いを示す。通信システム９０において、各通信局９１の時刻情報１９２が示す時刻は、より高い優先度を有する通信局９１の時刻情報１９２が示す時刻に同期される。各通信局９１に設定されている優先度は、通信システム９０が備える他のいずれの通信局９１に設定されている優先度とも異なる。なお、複数の通信局９１間で設定されている優先度の値が重複していてもよい。複数の通信局９１間で設定されている優先度の値が重複している場合において、各通信局９１のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス等を利用することによって複数の通信局９１の優先度間には上下関係が一意に定まるものとする。
　各通信局９１は、通知データを、通信システム９０が備える他の通信局９１に周期的に送信する。通知データは、各通信局９１に設定されている優先度を示すデータであって、時刻同期用の通信プロトコルに従うデータである。

　設定装置９２は、各通信局９１と通信可能に接続しており、各通信局９１に対して時刻同期用の通信プロトコルに関する設定と、各通信局９１のその他の機能に関する設定とを実行する。設定装置９２は、複数存在してもよく、通信局９１と一体的に構成されていてもよい。

　各通信局９１は時刻同期装置１００を備える。通信局９１と時刻同期装置１００とは一体的に構成されていてもよい。時刻同期装置１００は、図１に示すように、通信部１１０と、通知データ送信部１２０と、通知データ受信部１３０と、同期データ送信部１４０と、同期データ受信部１５０と、優先度制御部１６０とを備える。また、通信局９１は、優先度情報１９１と時刻情報１９２とを保有する。
　通信部１１０は、通信ポートであり、通信フレームの送受信を行う。通信部１１０は複数の通信ポートを備えてもよい。
　通知データ送信部１２０は、優先度情報１９１を格納したデータであるＡｎｎｏｕｎｃｅフレームを、他の通信局９１に対して通信部１１０を介して定期的に送信する。Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームは通知データとも呼ばれる。
　通知データ受信部１３０は、通知データ受信部１３０を備える通信局９１の優先度よりも高い優先度を示すＡｎｎｏｕｎｃｅフレームの受信期間を監視する。
　同期データ送信部１４０は、時刻情報１９２を格納したデータであるＳｙｎｃフレームを必要に応じて定期的に送信する。Ｓｙｎｃフレームは同期データとも呼ばれる。
　同期データ受信部１５０は、Ｓｙｎｃフレームを受信した場合に、受信したＳｙｎｃフレームに格納されている基準時刻に時刻情報１９２が示す時刻を同期する。
　優先度制御部１６０は、同期条件が優先度制御部１６０を備える通信局９１である対象通信局において満たされた場合に、対象通信局に設定されている優先度を引き上げる。同期条件は、対象通信局と、通信システム９０が備える他の通信局９１との間で通信プロトコルを利用して時刻を同期することに対応する条件である。同期条件は、時刻を同期することを決定したことに対応する条件であってもよく、時刻の同期が完了したことに対応する条件であってもよい。各通信局９１に設定されている優先度の中で対象通信局に設定されている優先度が最も高いと判断された場合に、同期条件が対象通信局において満たされる。優先度制御部１６０は、対象通信局に設定されている優先度が、対象通信局が他の通信局９１から過去周期時間内に受信したいずれの通知データが示す優先度よりも高い場合に、通信システム９０が備える各通信局９１に設定されている優先度の中で対象通信局に設定されている優先度が最も高いと判断してもよい。また、各通信局９１に設定されている優先度の中で最も高い優先度が設定されていると判断された通信局９１であるグランドマスタ局から同期データを対象通信局が受信し、対象通信局が管理している時刻が、受信した同期データが示す時刻に同期された場合に、同期条件が対象通信局において満たされる。同期データは、グランドマスタ局が管理している時刻を示すデータであって、時刻同期用の通信プロトコルに従うデータである。優先度制御部１６０は、対象通信局の優先度を過去に引き上げたことがない場合、即ち対象通信局に初期設定された優先度が引き上げられたことがない場合に、対象通信局の優先度を引き上げる。
　優先度情報１９１は、優先度情報１９１を保有している通信局９１の優先度を示す情報である。
　時刻情報１９２は、時刻情報１９２を保有している通信局９１が管理している時刻を示す情報であり、当該通信局９１における現在時刻を示す情報である。

　図２は、本実施の形態に係る時刻同期装置１００のハードウェア構成例を示している。時刻同期装置１００はコンピュータから成る。時刻同期装置１００は複数のコンピュータから成ってもよい。

　時刻同期装置１００は、本図に示すように、プロセッサ１１と、メモリ１２と、補助記憶装置１３と、入出力ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１４と、通信装置１５等のハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線１９を介して適宜接続されている。

　プロセッサ１１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、かつ、コンピュータが備えるハードウェアを制御する。プロセッサ１１は、具体例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　時刻同期装置１００は、プロセッサ１１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサはプロセッサ１１の役割を分担する。

　メモリ１２は、典型的には揮発性の記憶装置であり、具体例としてＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ１２は、主記憶装置又はメインメモリとも呼ばれる。メモリ１２に記憶されたデータは、必要に応じて補助記憶装置１３に保存される。

　補助記憶装置１３は、典型的には不揮発性の記憶装置であり、具体例として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、又はフラッシュメモリである。補助記憶装置１３に記憶されたデータは、必要に応じてメモリ１２にロードされる。
　メモリ１２及び補助記憶装置１３は一体的に構成されていてもよい。

　入出力ＩＦ１４は、入力装置及び出力装置が接続されるポートである。入出力ＩＦ１４は、具体例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）端子である。入力装置は、具体例として、キーボード及びマウスである。出力装置は、具体例として、ディスプレイである。

　通信装置１５は、レシーバ及びトランスミッタである。通信装置１５は、具体例として、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）である。

　通信部１１０は入出力ＩＦ１４及び通信装置１５から成る。時刻同期装置１００の各部は、他の装置等と通信する際に、入出力ＩＦ１４及び通信装置１５を適宜用いてもよい。

　補助記憶装置１３は時刻同期プログラムを記憶している。時刻同期プログラムは、時刻同期装置１００が備える各部の機能をコンピュータに実現させるプログラムである。時刻同期プログラムは、メモリ１２にロードされて、プロセッサ１１によって実行される。時刻同期装置１００が備える各部の機能は、ソフトウェアにより実現される。

　時刻同期プログラムを実行する際に用いられるデータと、時刻同期プログラムを実行することによって得られるデータ等は、記憶装置に適宜記憶される。時刻同期装置１００の各部は記憶装置を適宜利用する。記憶装置は、具体例として、メモリ１２と、補助記憶装置１３と、プロセッサ１１内のレジスタと、プロセッサ１１内のキャッシュメモリとの少なくとも１つから成る。なお、データという用語と情報という用語とは同等の意味を有することもある。記憶装置はコンピュータと独立したものであってもよい。
　メモリ１２及び補助記憶装置１３の機能は、他の記憶装置によって実現されてもよい。

　時刻同期プログラムは、コンピュータが読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されていてもよい。不揮発性の記録媒体は、具体例として、光ディスク又はフラッシュメモリである。時刻同期プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　時刻同期装置１００の動作手順は時刻同期方法に相当する。また、時刻同期装置１００の動作を実現するプログラムは時刻同期プログラムに相当する。

　図３は、通信システム９０の動作の一例を説明するためのシーケンス図である。通信局Ａと通信局Ｂと通信局Ｃと通信局Ｄとの各々は通信局９１の具体例である。本例では、初期状態において、通信局Ａの優先度は１であり、通信局Ｂの優先度は３であり、通信局Ｃの優先度は２であり、通信局Ｄの優先度は４である。優先度の最低値は０であり、優先度の最高値は２５５である。また、初期状態において、通信局Ａと通信局Ｂと通信局Ｃとは通信システム９０のネットワークに接続されているものの、通信局Ｄは当該ネットワークに接続されていない。
　以下、通信システム９０の動作を説明する。
　まず、通信局Ａは、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームを送信することによって通信局Ａの優先度を通信局Ｂ及び通信局Ｃに通知する。
　次に、通信局Ｂは、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームを送信することによって通信局Ｂの優先度を通信局Ａ及び通信局Ｃに通知する。
　次に、通信局Ｃは、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームを送信することによって通信局Ｃの優先度を通信局Ａ及び通信局Ｂに通知する。
　その結果、通信局Ａと通信局Ｂと通信局Ｃとの各々はこれら３つの通信局の中で通信局Ｂの優先度が最も高いことを把握し、通信システム９０において通信局Ｂがグランドマスタ局になる。従って、通信局Ｂは、通信局Ｂの優先度を引き上げ、通信局Ｂが管理している時刻を基準時刻とし、Ｓｙｎｃフレームを送信することによって通信局Ａと通信局Ｃとに基準時刻を通知する。このとき、通信局Ｂは、通信局Ｂの優先度を、ネットワークに接続されていない通信局の優先度よりも高くする。
　次に、通信局Ａは、通信局Ａが管理している時刻を通知された基準時刻に同期し、また、通信局Ａの優先度を引き上げる。通信局Ｃは通信局Ａの処理と同様の処理を実行する。
　ここで、通信局Ｄがネットワークに接続されたものする。このとき、各通信局９１は、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームを送信することによって各通信局９１の優先度を他の通信局９１に通知する。ここで、通信局Ｄの優先度は他の通信局９１の優先度よりも低いため、通信局Ｄがグランドマスタ局になることはない。従って、通信局Ｄがネットワークに接続された後に、通信局Ａと通信局Ｂと通信局Ｃとの各々が管理している時刻が大幅に変更されることはない。

　図４及び図５は、通信局９１である対象通信局が備える時刻同期装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図４及び図５を用いて時刻同期装置１００の動作を説明する。
　対象通信局は、時刻同期プロトコルＩＥＥＥ８０２．１ＡＳに従って通信し、対象通信局が同期後局になったときに対象通信局の優先度を引き上げる。同期後局は、通信プロトコルを利用して通信システム９０が備える他の通信局９１が管理している時刻と同期した通信局９１と、通信システム９０が備える各通信局９１に設定されている優先度の中で最も高い優先度が設定されている通信局９１とのいずれかである。即ち、同期後局は基準時刻と同期した通信局９１又はグランドマスタ局となった通信局９１である。
　当該フローチャートの開始時点において対象通信局は同期前局である。同期前局は同期後局ではない通信局９１である。なお、同期前局が管理している時刻は大幅に変更されても構わない。また、当該フローチャートの処理を実行することにより、通信システム９０において同期前局がグランドマスタ局になることを防ぐことができる。

（ステップＳ１０１）
　通知データ送信部１２０は、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームの定期送信を開始し、優先度制御部１６０と同期データ送信部１４０との送信状態を「開始」に切り替える。ここで、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームの定期送信において、通知データ送信部１２０は他の通信局９１に対して通信部１１０を介してＡｎｎｏｕｎｃｅフレームを定期的に送信し、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームには対象通信局の優先度を示すデータを格納されており、通知データ送信部１２０がＡｎｎｏｕｎｃｅフレームを送信する周期をＴａ（ｍｓ）とする。

（ステップＳ１０２）
　Ｔａ前から現在までの間に通信部１１０が受信したＡｎｎｏｕｎｃｅフレームの中で最も高い優先度を示すＡｎｎｏｕｎｃｅフレームを送信した通信局９１から通信部１１０がＳｙｎｃフレームを受信した場合、時刻同期装置１００はステップＳ１１３に進む。ここで、最も高い優先度は対象通信局の優先度よりも高いものとする。それ以外の場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０３に進む。Ｔａ前から現在までの間は過去周期時間の具体例である。

（ステップＳ１０３）
　対象通信局の優先度よりも高い優先度を示すＡｎｎｏｕｎｃｅフレームをＴａ前から現在までの間に通信部１１０が他の通信局９１から受信した場合、通知データ受信部１３０は、「Ａｎｎｏｕｎｃｅフレーム受信あり」を通知データ送信部１２０と同期データ送信部１４０との各々に通知し、受信したＡｎｎｏｕｎｃｅフレームが示す優先度と、受信したＡｎｎｏｕｎｃｅフレームの送信元である通信局９１とを同期データ受信部１５０に通知する。また、時刻同期装置１００はステップＳ１０９に進む。
　それ以外の場合、通知データ受信部１３０は「Ａｎｎｏｕｎｃｅフレーム受信なし」を通知データ送信部１２０と同期データ送信部１４０と優先度制御部１６０との各々に通知する。また、時刻同期装置１００はステップＳ１０４に進む。

（ステップＳ１０４）
　通知データ送信部１２０がＡｎｎｏｕｎｃｅフレームの定期送信を実行している場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０６に進む。それ以外の場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０５に進む。

（ステップＳ１０５）
　通知データ送信部１２０は、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームの定期送信を開始し、優先度制御部１６０と同期データ送信部１４０との送信状態を「開始」に切り替える。

（ステップＳ１０６）
　対象通信局の優先度を過去に引き上げたことがある場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０８に進む。それ以外の場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０７に進む。
　なお、送信状態が「開始」である場合、かつ、通知データ受信部１３０が「Ａｎｎｏｕｎｃｅフレーム受信なし」を通知した場合において、対象通信局がグランドマスタ局となり、対象通信局が管理している時刻が基準時刻となる。

（ステップＳ１０７）
　優先度制御部１６０は、同期条件が対象通信局において満たされたと判断し、対象通信局の優先度を引き上げる。

（ステップＳ１０８）
　同期データ送信部１４０は、Ｓｙｎｃフレームの定期送信を開始する。Ｓｙｎｃフレームの定期送信において、同期データ送信部１４０は、他の通信局９１に対して通信部１１０を介してＳｙｎｃフレームを定期的に送信する。ここで、Ｓｙｎｃフレームには基準時刻を示す情報が格納されている。

（ステップＳ１０９）
　通知データ送信部１２０がＡｎｎｏｕｎｃｅフレームの定期送信を実行している場合、時刻同期装置１００はステップＳ１１０に進む。それ以外の場合、時刻同期装置１００はステップＳ１１１に進む。

（ステップＳ１１０）
　通知データ送信部１２０は、Ａｎｎｏｕｎｃｅフレームの定期送信を停止し、優先度制御部１６０と同期データ送信部１４０との送信状態を「停止」に切り替える。

（ステップＳ１１１）
　同期データ送信部１４０がＳｙｎｃフレームの定期送信を実行している場合、時刻同期装置１００はステップＳ１１２に進む。それ以外の場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０２に進む。

（ステップＳ１１２）
　同期データ送信部１４０は、Ｓｙｎｃフレームの定期送信を停止する。
　なお、同期データ送信部１４０が「Ａｎｎｏｕｎｃｅフレーム受信あり」を通知された場合において対象通信局はグランドマスタ局ではない。

（ステップＳ１１３）
　同期データ受信部１５０は、時刻情報１９２が示す時刻を基準時刻に同期させ、また、優先度制御部１６０に「Ｓｙｎｃフレーム受信」を通知する。

（ステップＳ１１４）
　対象通信局の優先度を過去に引き上げたことがある場合、時刻同期装置１００はステップＳ１０２に進む。それ以外の場合、時刻同期装置１００はステップＳ１１５に進む。
　なお、優先度制御部１６０が「Ｓｙｎｃフレーム受信」を通知されることは、対象通信局が管理している時刻が基準時刻と同期されたことを意味する。

（ステップＳ１１５）
　優先度制御部１６０は、同期条件が対象通信局において満たされたと判断し、対象通信局の優先度を引き上げる。

＊＊＊実施の形態１の効果の説明＊＊＊
　以上のように、本実施の形態によれば、通信局９１が時刻同期用の通信プロトコルであるＩＥＥＥ８０２．１ＡＳに従う通信のみを行う場合であっても、同期後局の優先度を同期前局の優先度よりも高くすることができる。そのため、大幅な時刻変更を行う可能性がある同期前局がグランドマスタ局になることを防ぐことができる。従って、本実施の形態によれば、通信システム９０内に時刻同期用の通信プロトコルしか解釈することができない通信局９１が存在する場合に、後から接続された通信局９１がグランドマスタ局となり、その結果大幅な時刻変更を引き起こすことがあったという従来の課題を解決することができる。
　また、制御が実行される時刻が指定されているときに不連続に時刻を変更した場合、実行すべき制御をスキップするリスクと、実行すべき制御を重複して実行するリスクとがある。本実施の形態によれば、これらのリスクを軽減することができる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
　各同期後局に設定される優先度の最低値は、各同期前局に設定される優先度の最高値よりも高くてもよい。
　図６は、本変形例の実施例を説明する図である。本例において、優先度の範囲は図６に示すように同期後局と同期前局との間で二等分される。ここで、ｉは［数式１］に示す通りであり、最高値は優先度がとり得る値のうち最も大きな値であり、最低値は優先度がとり得る値のうち最も小さな値である。
　同期前局には、図６に示す範囲内の優先度が初期設定される。
　優先度制御部１６０は、図６に示す範囲内の優先度として、同期後局の優先度を［数式２］により算出する。なお、優先度制御部１６０はステップＳ１０７及びステップＳ１１５において［数式２］を用いる。

［数式１］
　ｉ＝［（最高値＋最低値－１）／２］　（［］はガウス記号）
［数式２］
　同期後局の優先度＝最高値－（ｉ－同期前局の優先度）

　本変形例によれば、同期前局の優先度と同期後局の優先度とが重複しないように各通信局９１に対して優先度を設定することができる。さらに、本変形例によれば、同期前局の優先度から、同期後局の優先度を比較的容易に導出することができる。

＜変形例２＞
　図７は、本変形例に係る時刻同期装置１００のハードウェア構成例を示している。
　時刻同期装置１００は、プロセッサ１１、プロセッサ１１とメモリ１２、プロセッサ１１と補助記憶装置１３、あるいはプロセッサ１１とメモリ１２と補助記憶装置１３とに代えて、処理回路１８を備える。
　処理回路１８は、時刻同期装置１００が備える各部の少なくとも一部を実現するハードウェアである。
　処理回路１８は、専用のハードウェアであってもよく、また、メモリ１２に格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。

　処理回路１８が専用のハードウェアである場合、処理回路１８は、具体例として、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）又はこれらの組み合わせである。
　時刻同期装置１００は、処理回路１８を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路１８の役割を分担する。

　時刻同期装置１００において、一部の機能が専用のハードウェアによって実現されて、残りの機能がソフトウェア又はファームウェアによって実現されてもよい。

　処理回路１８は、具体例として、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせにより実現される。
　プロセッサ１１とメモリ１２と補助記憶装置１３と処理回路１８とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、時刻同期装置１００の各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。

＊＊＊他の実施の形態＊＊＊
　実施の形態１について説明したが、本実施の形態のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、本実施の形態を部分的に実施しても構わない。その他、本実施の形態は、必要に応じて種々の変更がなされても構わず、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施されても構わない。
　なお、前述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示と、その適用物と、用途の範囲とを制限することを意図するものではない。フローチャート等を用いて説明した手順は適宜変更されてもよい。

　１１　プロセッサ、１２　メモリ、１３　補助記憶装置、１４　入出力ＩＦ、１５　通信装置、１８　処理回路、１９　信号線、９０　通信システム、９１　通信局、９２　設定装置、１００　時刻同期装置、１１０　通信部、１２０　通知データ送信部、１３０　通知データ受信部、１４０　同期データ送信部、１５０　同期データ受信部、１６０　優先度制御部、１９１　優先度情報、１９２　時刻情報。

Claims

　各々が時刻同期用の通信プロトコルを利用し、各々には前記通信プロトコルによって優先度が設定されている複数の通信局を備える通信システムが備える通信局である対象通信局が備える時刻同期装置であって、
　前記対象通信局と、前記通信システムが備える他の通信局との間で前記通信プロトコルを利用して時刻を同期することに対応する条件である同期条件が前記対象通信局において満たされた場合に、前記対象通信局に設定されている優先度を引き上げる優先度制御部
を備える時刻同期装置。
　前記優先度制御部は、前記対象通信局に初期設定された優先度が引き上げられたことがない場合に、前記対象通信局に設定されている優先度を引き上げる請求項１に記載の時刻同期装置。
　前記通信システムが備える各通信局に設定されている優先度は、前記通信システムが備える他のいずれの通信局に設定されている優先度とも異なる請求項１又は２に記載の時刻同期装置。
　前記通信システムが備える各通信局に設定されている優先度の中で前記対象通信局に設定されている優先度が最も高いと判断された場合に、前記同期条件が前記対象通信局において満たされる請求項１から３のいずれか１項に記載の時刻同期装置。
　前記通信システムが備える各通信局は、各通信局に設定されている優先度を示すデータであって、前記通信プロトコルに従うデータである通知データを、前記通信システムが備える他の通信局に周期的に送信し、
　前記優先度制御部は、前記対象通信局に設定されている優先度が、前記対象通信局が他の通信局から過去周期時間内に受信したいずれの通知データが示す優先度よりも高い場合に、前記通信システムが備える各通信局に設定されている優先度の中で前記対象通信局に設定されている優先度が最も高いと判断する請求項４に記載の時刻同期装置。
　前記通信システムが備える各通信局に設定されている優先度の中で最も高い優先度が設定されていると判断された通信局であるグランドマスタ局から、前記グランドマスタ局が管理している時刻を示すデータであって、前記通信プロトコルに従うデータである同期データを前記対象通信局が受信し、前記対象通信局が管理している時刻が、受信した同期データが示す時刻に同期された場合に、前記同期条件が前記対象通信局において満たされる請求項１から３のいずれか１項に記載の時刻同期装置。
　前記通信システムが備える各通信局に設定される優先度について、前記通信プロトコルを利用して前記通信システムが備える他の通信局が管理している時刻と同期した通信局と、前記通信システムが備える各通信局に設定されている優先度の中で最も高い優先度が設定されている通信局とのいずれかである各同期後局に設定される優先度の最低値は、前記同期後局ではない通信局である各同期前局に設定される優先度の最高値よりも高い請求項１から６のいずれか１項に記載の時刻同期装置。
　前記通信プロトコルはＩＥＥＥ８０２．１ＡＳである請求項１から７のいずれか１項に記載の時刻同期装置。
　各々が請求項１から８のいずれか１項に記載の時刻同期装置を備える複数の通信局と、
　前記複数の通信局の各通信局に対して前記通信プロトコルに関する設定を実行する設定装置と
を備える通信システム。
　各々が時刻同期用の通信プロトコルを利用し、各々には前記通信プロトコルによって優先度が設定されている複数の通信局を備える通信システムが備える通信局である対象通信局が備える時刻同期装置であるコンピュータが、前記対象通信局と、前記通信システムが備える他の通信局との間で前記通信プロトコルを利用して時刻を同期することに対応する条件である同期条件が前記対象通信局において満たされた場合に、前記対象通信局に設定されている優先度を引き上げる時刻同期方法。
　各々が時刻同期用の通信プロトコルを利用し、各々には前記通信プロトコルによって優先度が設定されている複数の通信局を備える通信システムが備える通信局である対象通信局が備える時刻同期装置であるコンピュータが実行する時刻同期プログラムであって、
　前記対象通信局と、前記通信システムが備える他の通信局との間で前記通信プロトコルを利用して時刻を同期することに対応する条件である同期条件が前記対象通信局において満たされた場合に、前記対象通信局に設定されている優先度を引き上げる優先度制御処理
を前記コンピュータに実行させる時刻同期プログラム。