JP2009192277A - 高精度時刻同期装置、高精度時刻同期方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳユニットから出力されたＧＰＳ信号の精度が低い場合であっても、複数の同期対象機器同士を高精度で同期させること。
【解決手段】高精度時刻同期装置は、第１時刻信号を入力する第１時刻信号入力部と、第１時刻信号の精度を判断する第１時刻信号精度判断部と、内蔵時計と、内蔵時計の時刻を第１時刻信号が示す時刻に同期させる内蔵時計時刻調整部と、第１時刻信号の精度が所定値以上であると第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、第１時刻信号入力部が入力した第１時刻信号を出力し、第１時刻信号の精度が所定値未満であると第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、内蔵時計の時刻を示す第１時刻信号を出力する第１時刻信号出力部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、高精度時刻同期装置、高精度時刻同期方法、およびプログラムに関する。本発明は、特に、高精度の時刻信号を出力する高精度時刻同期装置、高精度時刻同期方法、およびプログラムに関する。

複数の情報処理装置にＧＰＳ信号を供給して、複数の情報処理装置の内蔵時計を標準時刻と同期させることにより、複数の情報処理装置同士を同期させる技術が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、擬似的なＧＰＳ信号を出力する技術（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照。）を利用することにより、屋内または地下などのＧＰＳ衛星からの電波が届きにくい場所であっても、ＧＰＳ測位を可能とする技術が考案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特表２００５−５２０４４７号公報 特開２００７−２１２１６２号公報 ＧＰＳＥｍｕｌａｔｏｒ、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２０年１月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：Ｈｔｔｐ：／／ａｕ．ｇｅｏｃｉｔｉｅｓ．ｃｏｍ／ｅｍｕｌａｔｏｒｔｏｏｌｓ／ＧＰＳＥｍｕｌａｔｏｒ．ｈｔｍｌ＞ Ｖｉｒｔｕａｌ ＧＰＳ、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｇｏｌｄ−Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、［平成２０年１月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｏｌｄ−ｓｏｆｔｗａｒｅ．ｃｏｍ／ＶｉｒｔｕａｌＧＰＳ−ｒｅｖｉｅｗ３３７６０．ｈｔｍ＞

しかしながら、ＧＰＳ衛星から発せられた電波の受信位置および時間帯によって、ＧＰＳ信号を情報処理装置に供給できない場合がある。また、ＧＰＳ衛星から発せられた電波の受信位置および時間帯によって、情報処理装置に供給するＧＰＳ信号の精度が低い場合がある。これらの場合、上記技術では、複数の情報処理装置同士を高精度で同期させることができない。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、高精度時刻同期装置であって、第１時刻信号を入力する第１時刻信号入力部と、第１時刻信号の精度を判断する第１時刻信号精度判断部と、内蔵時計と、内蔵時計の時刻を第１時刻信号が示す時刻に同期させる内蔵時計時刻調整部と、第１時刻信号の精度が所定値以上であると第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、第１時刻信号入力部が入力した第１時刻信号を出力し、第１時刻信号の精度が所定値未満であると第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、内蔵時計の時刻を示す第１時刻信号を出力する第１時刻信号出力部とを備える。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、実施形態に係る高精度時刻同期システム１０の一例を示す。高精度時刻同期システム１０は、ＧＰＳユニット１００Ａ、ＧＰＳユニット１００Ｂ、高精度時刻同期装置１１０Ａ、高精度時刻同期装置１１０Ｂ、同期対象機器１２０Ａ、同期対象機器１２０Ｂ、および管理装置１４０を備える。

以降の説明においては、ＧＰＳユニット１００ＡおよびＧＰＳユニット１００ＢをＧＰＳユニット１００と称する場合がある。また、高精度時刻同期装置１１０Ａおよび高精度時刻同期装置１１０Ｂを高精度時刻同期装置１１０と称する場合がある。また、同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂを同期対象機器１２０と称する場合がある。

同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂは、互いに同期して処理をおこなう。具体的には、同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂは、それぞれ、標準時刻を示す時刻信号として利用可能なＧＰＳ信号を受信する。そして、同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂは、それぞれ、受信したＧＰＳ信号が示す時刻に内蔵時計を同期させる。これにより、同期対象機器１２０Ａが有する内蔵時計と同期対象機器１２０Ｂが有する内蔵時計とは互いに同期する。

同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂは、それぞれ、内蔵時計が示す時刻に基づいて処理をおこなう。したがって、同期対象機器１２０Ａと同期対象機器１２０Ｂとは、互いに同期して処理をおこなうことができる。

同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂは、それぞれ、高精度のＧＰＳ信号を受信することが好ましい。同期対象機器１２０Ａおよび同期対象機器１２０Ｂのそれぞれが、高精度のＧＰＳ信号を受信することにより、同期対象機器１２０Ａと同期対象機器１２０Ｂとが、互いに高精度で同期して処理をおこなうことができる。

管理装置１４０は、ネットワーク１３０を介して、複数の同期対象機器１２０を集中制御する。管理装置１４０は、同期対象機器１２０が高精度時刻同期処理をおこなわないように、同期対象機器１２０を制御してもよい。管理装置１４０は、同期対象機器１２０に対して、ＧＰＳの受信状況、ＧＰＳ信号の補正情報などの各種情報を提供してもよい。

ＧＰＳユニット１００は、当該ＧＰＳユニット１００が有するアンテナにより、複数のＧＰＳ衛星から発せられた電波をそれぞれ受信する。ＧＰＳユニット１００は、受信した複数の電波が示す情報に基づいて、標準時刻を示す時刻信号として利用可能なＧＰＳ信号を生成する。そして、ＧＰＳユニット１００は、生成したＧＰＳ信号を、同期対象機器１２０に向けて出力する。

より具体的には、ＧＰＳユニット１００は、時刻信号として利用可能なタイミング信号およびＧＰＳ情報を生成する。そして、ＧＰＳユニット１００は、生成したタイミング信号とＧＰＳ情報とを関連付けて出力する。ＧＰＳユニット１００は、周期的にタイミング信号およびＧＰＳ情報を出力する。たとえば、ＧＰＳユニット１００は、１秒ごとに、タイミング信号およびＧＰＳ情報を出力する。ＧＰＳユニット１００は、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信することにより、出力するＧＰＳ信号の精度を高めることができる。

高精度時刻同期装置１１０は、ＧＰＳユニット１００と同期対象機器１２０とのＧＰＳ信号の通信経路上に設けられる。高精度時刻同期装置１１０は、ＧＰＳユニット１００と同期対象機器１２０とのＧＰＳ信号の通信経路上において、同期対象機器１２０に対するＧＰＳ信号の入力を制御する。

具体的には、高精度時刻同期装置１１０は、ＧＰＳユニット１００から出力されたＧＰＳ信号を受信する。そして、高精度時刻同期装置１１０は、受信したＧＰＳ信号の精度に応じて、同期対象機器１２０に入力させるＧＰＳ信号を制御する。たとえば、高精度時刻同期装置１１０は、受信したＧＰＳ信号の精度が高いと判断した場合は、受信したＧＰＳ信号を、同期対象機器１２０へ出力する。一方、高精度時刻同期装置１１０は、受信したＧＰＳ信号の精度が低いと判断した場合は、受信したＧＰＳ信号よりも高精度のＧＰＳ信号を生成したうえで、生成したＧＰＳ信号を同期対象機器１２０へ出力する。

高精度時刻同期装置１１０は、受信したＧＰＳ信号に基づいて、当該高精度時刻同期装置１１０が有する内蔵時計の時刻を高精度で標準時刻に同期させることができる。また、高精度時刻同期装置１１０は、ＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号が示す時刻にさらに基づいて、当該高精度時刻同期装置１１０が有する内蔵時計の時刻を高精度で標準時刻に同期させることができる。したがって、高精度時刻同期装置１１０は、内蔵時計の時刻を示すＧＰＳ信号を時刻同期対象機器１２０へ出力することによっても、高精度のＧＰＳ信号を同期対象機器１２０へ供給できる。

このように、本実施形態の高精度時刻同期システム１０によれば、ＧＰＳユニット１００と同期対象機器１２０との通信経路上に、高精度時刻同期装置１１０を設けたことにより、ＧＰＳユニット１００から出力されたＧＰＳ信号の精度が低い場合であっても、同期対象機器１２０に対して、高精度のＧＰＳ信号を供給できる。これにより、複数の同期対象機器１２０同士を高精度で同期させることができる。

たとえば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）またはＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を利用する携帯電話用の通信システムがある。このような通信システムにおいて、複数の無線基地局から一の通信端末に対して同時にデータを無線送信することにより、通信品質または通信速度を向上できる場合がある。この場合、本実施形態の高精度時刻同期システム１０を通信システムに適用することで、複数の無線基地局を高精度で同期させることができる。

また、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）など、他の通信方式または他の通信規格を利用する通信システムがある。このような通信システムであっても、複数の無線基地局から一の通信端末に対して同時にデータを無線送信することにより、通信品質または通信速度を向上できる場合がある。この場合も、本実施形態の高精度時刻同期システム１０を通信システムに適用することで、複数の無線基地局を高精度で同期させることができる。

なお、高精度時刻同期システム１０においては、高精度時刻同期装置１１０および管理装置１４０を除いて、既存の通信システムを利用してもよい。たとえば、既存の通信システムに対して、ＧＰＳユニット１００と同期対象機器１２０とのＧＰＳ信号の通信経路上に高精度時刻同期装置１１０を設けることにより、高精度時刻同期システム１０を構築してもよい。

この場合、高精度時刻同期装置１１０のＧＰＳ信号の入出力インターフェイスの規格を、ＧＰＳユニット１００と同期対象機器１２０との接続に用いられるＧＰＳ信号の入出力インターフェイスの規格と同一とすることが好ましい。たとえば、ＧＰＳユニット１００と同期対象機器１２０との接続に用いられるＧＰＳ信号の入出力インターフェイスの規格にＲＳ−４２２が用いられている場合、高精度時刻同期装置１１０のＧＰＳ信号の入出力インターフェイスの規格をＲＳ−４２２とすることが好ましい。これにより、高精度時刻同期装置１１０の利用を開始する場合においては、既存の通信システムに対して、容易に高精度時刻同期装置１１０を接続することができる。また、高精度時刻同期装置１１０の利用を廃止する場合においては、容易に既存の通信システムを復元できる。

図２は、高精度時刻同期装置１１０が出力するＧＰＳ信号の一例を示す。高精度時刻同期装置１１０は、タイミング信号２０１、ＧＰＳ情報２０２、およびＧＰＳ制御情報２０３を有するＧＰＳ信号を出力する。

高精度時刻同期装置１１０は、時刻データを有するＧＰＳ情報２０２を出力する。高精度時刻同期装置１１０は、ＧＰＳ衛星を測位した時刻、ＧＰＳ衛星を測位した地点の緯度および経度、ＧＰＳ信号の精度、ＧＰＳ衛星を受信した数など、ＧＰＳに関する各種情報を有するＧＰＳ情報２０２を出力してもよい。また、高精度時刻同期装置１１０は、ＮＭＥＡ０１８３フォーマットのＧＰＳ情報２０２を出力してもよい。

高精度時刻同期装置１１０は、ＧＰＳ情報に示された時刻データに同期させるタイミングを示すタイミング信号２０１を出力する。たとえば、高精度時刻同期装置１１０は、マイクロｓｅｃ精度またはナノｓｅｃ精度で、標準時刻と同期する高精度のタイミング信号２０１を出力する。

また、高精度時刻同期装置１１０は、周期的に、タイミング信号２０１およびＧＰＳ情報２０２を出力する。たとえば、高精度時刻同期装置１１０は、１秒周期で、タイミング信号２０１およびＧＰＳ情報２０２を出力する。

また、高精度時刻同期装置１１０は、ＧＰＳ信号の入出力に関する制御情報として、ＧＰＳ制御情報２０３を入出力してもよい。たとえば、高精度時刻同期装置１１０は、タイミング信号２０１およびＧＰＳ情報２０２の供給を開始または停止する旨を示すＧＰＳ制御情報２０３を出力してもよい。

同期対象機器１２０は、高精度時刻同期装置１１０から出力されたタイミング信号２０１およびＧＰＳ情報２０２を受信する。同期対象機器１２０は、タイミング信号２０１を受信したタイミングで、ＧＰＳ情報２０２に示されている時刻と、当該同期対象機器１２０が有する内蔵時計の時刻とを同期させる。これにより、同期対象機器１２０は、マイクロｓｅｃ精度またはナノｓｅｃ精度で、内蔵時計の時刻を標準時刻と同期させることができる。同期対象機器１２０は、タイミング信号２０１を受信するごとに、ＧＰＳ情報２０２に示されている時刻と、当該同期対象機器１２０が有する内蔵時計の時刻とを同期させてもよい。

図３は、実施形態に係る高精度時刻同期装置１１０Ａの機能構成例を示す。以下、高精度時刻同期装置１１０Ａの機能構成を説明する。高精度時刻同期装置１１０Ｂは、高精度時刻同期装置１１０Ａと同様の機能構成を有する。このため、高精度時刻同期装置１１０Ｂの機能構成例の説明を省略する。

高精度時刻同期装置１１０Ａは、ＧＰＳエミュレータ部３００、ＧＰＳエミュレータ制御部３２０、および通信部３４０を備える。ＧＰＳエミュレータ部３００は、第１時刻信号入力部３０２、第１時刻信号精度判断部３０４、ＪＪＹユニット３０６、第２時刻信号入力部３０８、内蔵時計時刻調整部３１０、内蔵時計３１２、および第１時刻信号出力部３１４を有する。

第１時刻信号入力部３０２は、第１時刻信号を入力する。たとえば、第１時刻信号入力部３０２は、標準時刻を示す第１時刻信号を入力する。第１時刻信号入力部３０２は、第１時刻信号として、ＧＰＳユニット１００Ａから送信されたＧＰＳ信号を入力してもよい。第１時刻信号入力部３０２は、タイミング信号およびＧＰＳ情報を有するＧＰＳ信号を入力してもよい。

第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号の精度を判断する。第１時刻信号入力部３０２がＧＰＳ信号を入力した場合、第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度を判断してもよい。

第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号が示すＧＰＳ衛星の数に基づいて、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度を判断してもよい。たとえば、第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号にＧＰＳ衛星の数として「４」以上の値が示されている場合、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度が高いと判断してもよい。一方、第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号にＧＰＳ衛星の数として「３」未満の値が示されている場合、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度が低いと判断してもよい。

第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号が示すＧＰＳの受信状態に基づいて、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度を判断してもよい。たとえば、第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号にＧＰＳの受信状態として「ＤＧＰＳ」または「測位完了」が示されている場合、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度が高いと判断してもよい。一方、第１時刻信号精度判断部３０４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号にＧＰＳの受信状態として「受信不能」、「受信中」、または「単独測位」が示されている場合、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度が低いと判断してもよい。

ＪＪＹユニット３０６は、当該ＪＪＹユニット３０６が有するアンテナにより、基準電波発振局から発せられた電波を受信する。ＪＪＹユニット３０６は、受信した電波が示す情報に基づいて、標準時刻を示す時刻信号として利用可能なＪＪＹ信号を生成する。そして、ＪＪＹユニット３０６は、生成したＪＪＹ信号を出力する。

より具体的には、ＪＪＹユニット３０６は、時刻信号として利用可能なタイミング信号およびＪＪＹ情報を生成する。そして、ＪＪＹユニット３０６は、生成したタイミング信号とＪＪＹ情報とを関連付けて出力する。ＪＪＹユニット３０６は、周期的にタイミング信号およびＪＪＹ情報を出力する。たとえば、ＪＪＹユニット３０６は、１秒ごとに、タイミング信号およびＪＪＹ情報を出力する。ＪＪＹユニット３０６は、高精度時刻同期装置１１０Ａの外部に設けられていてもよい。

第２時刻信号入力部３０８は、第２時刻信号を入力する。たとえば、第２時刻信号入力部３０８は、標準時刻を示す第２時刻信号を入力する。第２時刻信号入力部３０８は、第２時刻信号として、ＪＪＹユニット３０６から送信されたＪＪＹ信号を入力してもよい。また、第２時刻信号入力部３０８は、ＪＪＹユニット３０６から送信されたタイミング信号およびＪＪＹ情報を有するＪＪＹ信号を入力してもよい。

また、第２時刻信号入力部３０８は、第２時刻信号として、ＮＴＰサーバからネットワーク１３０を介して送信されたＮＴＰ信号を入力してもよい。第２時刻信号入力部３０８は、タイミング信号およびＮＴＰ情報を有するＮＴＰ信号を入力してもよい。

内蔵時計時刻調整部３１０は、内蔵時計３１２の時刻を第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号が示す時刻に同期させる。たとえば、内蔵時計時刻調整部３１０は、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号に基づいて、内蔵時計３１２が有する発振器が出力するタイミング信号の周期を補正することにより、内蔵時計３１２の時刻を第１時刻信号が示す時刻に同期させてもよい。この場合、内蔵時計時刻調整部３１０は、第１時刻信号に基づいて、内蔵時計３１２が有する発振器が出力するタイミング信号の周期をマイクロｓｅｃ精度またはナノｓｅｃ精度で補正することにより、内蔵時計３１２の時刻を第１時刻信号が示す時刻に高精度で同期させてもよい。内蔵時計時刻調整部３１０は、内蔵時計３１２の時刻を第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号が示す時刻に同期させてもよい。

内蔵時計時刻調整部３１０は、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号の精度が所定値未満であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、第２時刻信号入力部３０８が入力した第２時刻信号に基づいて、内蔵時計３１２の時刻を補正してもよい。たとえば、内蔵時計時刻調整部３１０は、第２時刻信号入力部３０８が入力したＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号に基づいて、内蔵時計３１２の時刻を補正してもよい。

内蔵時計時刻調整部３１０は、第２時刻信号入力部３０８が入力したＪＪＹ信号とＮＴＰ信号との双方に基づいて、内蔵時計３１２の時刻を補正してもよい。内蔵時計時刻調整部３１０は、第１時刻信号入力部３０２が第１時刻信号を入力しなかった場合にも、第２時刻信号入力部３０８が入力した第２時刻信号に基づいて、内蔵時計３１２の時刻を補正してもよい。内蔵時計時刻調整部３１０は、第２時刻信号入力部３０８が入力したＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号に基づいて、内蔵時計３１２の発振器が出力するタイミング信号の周期を高精度で一定に保つことにより、内蔵時計３１２の時刻を第１時刻信号が示す時刻に高精度で同期させてもよい。

第１時刻信号出力部３１４は、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号の精度が所定値以上であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号を出力する。一方、第１時刻信号出力部３１４は、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号の精度が所定値未満であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、内蔵時計３１２の時刻を示す第１時刻信号を出力する。

たとえば、第１時刻信号出力部３１４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度が所定値以上であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号を出力する。一方、第１時刻信号出力部３１４は、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号の精度が所定値未満であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、内蔵時計３１２の時刻を示すＧＰＳ信号を出力する。

この場合、第１時刻信号出力部３１４は、ＧＰＳ情報に示されているＧＰＳ衛星の数が所定数以上であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号を出力してもよい。一方、第１時刻信号出力部３１４は、ＧＰＳ情報に示されているＧＰＳ衛星の数が所定数未満であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、内蔵時計３１２の時刻を示すＧＰＳ信号を出力してもよい。

たとえば、第１時刻信号出力部３１４は、ＧＰＳ情報に示されているＧＰＳ衛星の数が「４」以上であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号を出力してもよい。一方、第１時刻信号出力部３１４は、ＧＰＳ情報に示されているＧＰＳ衛星の数が「４」未満であると第１時刻信号精度判断部３０４が判断した場合に、内蔵時計３１２の時刻を示すＧＰＳ信号を出力してもよい。

第１時刻信号出力部３１４は、タイミング信号およびＧＰＳ情報を有するＧＰＳ信号を出力してもよい。第１時刻信号出力部３１４は、ＧＰＳ信号以外の第１時刻信号を出力してもよい。

第１時刻信号出力部３１４は、第１時刻信号入力部３０２が入力した第１時刻信号と同一フォーマットの第１時刻信号を出力してもよい。たとえば、第１時刻信号入力部３０２がＧＰＳ信号を入力した場合、第１時刻信号入力部３０２が入力したＧＰＳ信号と同一フォーマットのＧＰＳ信号を出力してもよい。

通信部３４０は、ネットワーク１３０に接続された各種情報処理装置から送信された各種情報を受信する。たとえば、通信部３４０は、ネットワーク１３０に接続されたＮＴＰサーバから送信されたＮＴＰ信号を受信してもよい。また、通信部３４０は、ネットワーク１３０に接続された管理装置１４０から送信された各種制御情報を受信してもよい。

ＧＰＳエミュレータ制御部３２０は、ＧＰＳエミュレータ部３００が有する各部を制御する。これにより、ＧＰＳエミュレータ制御部３２０は、ＧＰＳエミュレータ部３００による高精度時刻同期処理を制御する。ＧＰＳエミュレータ制御部３２０は、ＧＰＳエミュレータ部３００が高精度時刻同期処理をおこなわないように、ＧＰＳエミュレータ部３００を制御してもよい。ＧＰＳエミュレータ制御部３２０は、管理装置１４０から送信された制御信号に基づいて、ＧＰＳエミュレータ部３００が高精度時刻同期処理をおこなわないように、ＧＰＳエミュレータ部３００を制御してもよい。

ＧＰＳエミュレータ制御部３２０は、通信部３４０が受信した各種情報を、ＧＰＳエミュレータ部３００に供給してもよい。たとえば、ＧＰＳエミュレータ制御部３２０は、通信部３４０が受信したＮＴＰ信号を、ＧＰＳエミュレータ部３００が有する第２時刻信号入力部３０８に供給してもよい。

図４は、高精度時刻同期装置１１０Ａによる処理のフローの一例を示す。まず、第１時刻信号入力部３０２によって、第１時刻信号として、ＧＰＳユニット１００Ａから送信されたＧＰＳ信号を入力する（Ｓ４０１）。つぎに、ＧＰＳエミュレータ制御部３２０によって、高精度時刻同期処理をおこなうか否かを判断する（Ｓ４０２）。

ＧＰＳエミュレータ制御部３２０が高精度時刻同期処理をおこなわないと判断した場合は（Ｓ４０２：Ｎｏ）、第１時刻信号出力部３１４によって、Ｓ４０１で入力したＧＰＳ信号を同期対象機器１２０Ａに出力して（Ｓ４０５）、Ｓ４０１に戻る。一方、ＧＰＳエミュレータ制御部３２０が高精度時刻同期処理をおこなうと判断した場合は（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、第１時刻信号精度判断部３０４によって、Ｓ４０１で入力したＧＰＳ信号にＧＰＳ衛星の数として「４」以上の値が示されているか否かを判断する（Ｓ４０３）。

第１時刻信号精度判断部３０４が、Ｓ４０１で入力したＧＰＳ信号にＧＰＳ衛星の数として「４」以上の値が示されていると判断した場合は（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、内蔵時計時刻調整部３１０によって、内蔵時計３１２の時刻をＳ４０１で入力したＧＰＳ信号が示す時刻に同期させる。そして、第１時刻信号出力部３１４によって、Ｓ４０１で入力したＧＰＳ信号を同期対象機器１２０Ａに出力して（Ｓ４０５）、Ｓ４０１に戻る。

一方、第１時刻信号精度判断部３０４が、Ｓ４０１で入力したＧＰＳ信号にＧＰＳ衛星の数として「４」以上の値が示されていないと判断した場合は（Ｓ４０３：Ｎｏ）、第２時刻信号入力部３０８によって、第２時刻信号として、ＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号を入力する（Ｓ４０６）。そして、内蔵時計時刻調整部３１０によって、Ｓ４０６で入力したＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号に基づいて内蔵時計３１２の時刻を補正する（Ｓ４０７）。そして、第１時刻信号出力部３１４によって、内蔵時計３１２の時刻を示すＧＰＳ信号を同期対象機器１２０Ａに出力して（Ｓ４０８）、Ｓ４０１に戻る。

高精度時刻同期装置１１０Ａは、周期的に、上記した処理を実行する。たとえば、高精度時刻同期装置１１０Ａは、１秒周期で、上記した処理を実行する。これにより、高精度時刻同期装置１１０Ａは、同期対象機器１２０Ａに対して、周期的に高精度のＧＰＳ信号を供給することができる。

このように、本実施形態の高精度時刻同期システム１０によれば、ＧＰＳユニット１００から出力されたＧＰＳ信号の精度が低い場合であっても、複数の同期対象機器１２０のそれぞれに対して、高精度のＧＰＳ信号を供給できる。このため、複数の同期対象機器１２０のそれぞれの内蔵時計が示す時刻と標準時刻とを高精度で同期させることができる。したがって、複数の同期対象機器１２０同士を高精度で同期させることができる。

なお、本実施形態では、第１時刻信号の一例としてＧＰＳ信号を用いて、第２時刻信号の一例としてＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号を用いて説明したが、これに限らない。たとえば、第１時刻信号にＪＪＹ信号またはＮＴＰ信号を用いてもよい。また、第１時刻信号に、ＧＰＳ信号、ＪＪＹ信号、およびＮＴＰ信号のいずれにも該当しない外部クロック信号を用いてもよい。また、第２時刻信号にＧＰＳ信号を用いてもよい。また、第２時刻信号に、ＧＰＳ信号、ＪＪＹ信号、およびＮＴＰ信号のいずれにも該当しない外部クロック信号を用いてもよい。

図５は、高精度時刻同期装置１１０のハードウェア構成の一例を示す。高精度時刻同期装置１１０は、ホスト・コントローラ１５８２により相互に接続されるＣＰＵ１５０５、ＲＡＭ１５２０、グラフィック・コントローラ１５７５、および表示デバイス１５８０を有するＣＰＵ周辺部を備える。また、高精度時刻同期装置１１０は、Ｉ／Ｏ（入出力）コントローラ１５８４によりホスト・コントローラ１５８２に接続される通信Ｉ／Ｆ１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、およびＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を有する入出力部を備える。さらに、高精度時刻同期装置１１０は、Ｉ／Ｏコントローラ１５８４に接続されるＲＯＭ１５１０、ＦＤ（フレキシブルディスク）ドライブ１５５０、およびＩ／Ｏ（入出力）チップ１５７０を有するレガシー入出力部を備える。

ホスト・コントローラ１５８２は、ＲＡＭ１５２０と、高転送レートでＲＡＭ１５２０をアクセスするＣＰＵ１５０５およびグラフィック・コントローラ１５７５とを接続する。ＣＰＵ１５０５は、ＲＯＭ１５１０およびＲＡＭ１５２０に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部を制御する。グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等がＲＡＭ１５２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示デバイス１５８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

Ｉ／Ｏコントローラ１５８４は、ホスト・コントローラ１５８２と、比較的高速な入出力装置である通信Ｉ／Ｆ１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を接続する。通信Ｉ／Ｆ１５３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ１５４０は、ＣＰＵ１５０５が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０は、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０に提供する。

また、Ｉ／Ｏコントローラ１５８４には、ＲＯＭ１５１０と、ＦＤドライブ１５５０、およびＩ／Ｏチップ１５７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ１５１０は、高精度時刻同期装置１１０の起動時にＣＰＵ１５０５が実行するブート・プログラム、高精度時刻同期装置１１０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。ＦＤドライブ１５５０は、フレキシブルディスク１５９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０に提供する。Ｉ／Ｏチップ１５７０は、ＦＤドライブ１５５０、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。

ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１５２０を介して高精度時刻同期装置１１０内のハードディスクドライブ１５４０にインストールされ、ＣＰＵ１５０５において実行される。高精度時刻同期装置１１０にインストールされて実行されるプログラムは、ＣＰＵ１５０５等に働きかけて、コンピュータを、図１から図４にかけて説明した、高精度時刻同期装置１１０が有する各機能部として機能させる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

実施形態に係る高精度時刻同期システム１０の一例を示す。 高精度時刻同期装置１１０が出力するＧＰＳ信号の一例を示す。 実施形態に係る高精度時刻同期装置１１０Ａの機能構成例を示す。 高精度時刻同期装置１１０Ａによる処理のフローの一例を示す。 高精度時刻同期装置１１０のハードウェア構成の一例を示す。

符号の説明

１０ 高精度時刻同期システム
１００Ａ ＧＰＳユニット
１００Ｂ ＧＰＳユニット
１１０Ａ 高精度時刻同期装置
１１０Ｂ 高精度時刻同期装置
１２０ 同期対象機器
１３０ ネットワーク
１４０ 管理装置
３００ ＧＰＳエミュレータ部
３０２ 第１時刻信号入力部
３０４ 第１時刻信号精度判断部
３０６ ＪＪＹユニット
３０８ 第２時刻信号入力部
３１０ 内蔵時計時刻調整部
３１２ 内蔵時計
３１４ 第１時刻信号出力部
３２０ ＧＰＳエミュレータ制御部
３４０ 通信部
１５０５ ＣＰＵ
１５１０ ＲＯＭ
１５２０ ＲＡＭ
１５３０ 通信Ｉ／Ｆ
１５４０ ハードディスクドライブ
１５５０ ＦＤドライブ
１５６０ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１５７０ Ｉ／Ｏチップ
１５７５ グラフィック・コントローラ
１５８０ 表示デバイス
１５８２ ホスト・コントローラ
１５８４ Ｉ／Ｏコントローラ
１５９０ フレキシブルディスク
１５９５ ＣＤ−ＲＯＭ

Claims (9)

1. 第１時刻信号を入力する第１時刻信号入力部と、
   前記第１時刻信号の精度を判断する第１時刻信号精度判断部と、
   内蔵時計と、
   前記内蔵時計の時刻を前記第１時刻信号が示す時刻に同期させる内蔵時計時刻調整部と、
   前記第１時刻信号の精度が所定値以上であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第１時刻信号入力部が入力した第１時刻信号を出力し、前記第１時刻信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記内蔵時計の時刻を示す第１時刻信号を出力する第１時刻信号出力部と
   を備える高精度時刻同期装置。
2. 第２時刻信号を入力する第２時刻信号入力部をさらに備え、
   前記内蔵時計時刻調整部は、前記第１時刻信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第２時刻信号入力部が入力した第２時刻信号に基づいて、前記内蔵時計の時刻を補正する請求項１に記載の高精度時刻同期装置。
3. 前記第１時刻信号入力部は、ＧＰＳ信号を入力し、
   前記第１時刻信号精度判断部は、前記ＧＰＳ信号の精度を判断し、
   前記第１時刻信号出力部は、前記ＧＰＳ信号の精度が所定値以上であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第１時刻信号入力部が入力したＧＰＳ信号を出力し、前記ＧＰＳ信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記内蔵時計の時刻を示すＧＰＳ信号を出力する請求項２に記載の高精度時刻同期装置。
4. 前記第１時刻信号精度判断部は、前記ＧＰＳ信号が示すＧＰＳ衛星の数に基づいて、前記ＧＰＳ信号の精度を判断し、
   前記第１時刻信号出力部は、前記ＧＰＳ衛星の数が所定数以上であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第１時刻信号入力部が入力した前記ＧＰＳ信号を出力し、前記ＧＰＳ衛星の数が所定数未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記内蔵時計の時刻を示す前記ＧＰＳ信号を出力する請求項３に記載の高精度時刻同期装置。
5. 前記第２時刻信号入力部は、ＪＪＹ信号を入力し、
   前記内蔵時計時刻調整部は、前記ＧＰＳ信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第２時刻信号入力部が入力したＪＪＹ信号に基づいて、前記内蔵時計の時刻を補正する請求項３に記載の高精度時刻同期装置。
6. 前記第２時刻信号入力部は、ＮＴＰ信号を入力し、
   前記内蔵時計時刻調整部は、前記ＧＰＳ信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第２時刻信号入力部が入力したＮＴＰ信号に基づいて、前記内蔵時計の時刻を補正する請求項３に記載の高精度時刻同期装置。
7. 前記第１時刻信号出力部は、前記第１時刻信号入力部が入力したＧＰＳ信号と同一フォーマットの前記ＧＰＳ信号を出力する請求項６に記載の高精度時刻同期装置。
8. 第１時刻信号を入力する第１時刻信号入力段階と、
   前記第１時刻信号の精度を判断する第１時刻信号精度判断段階と、
   内蔵時計の時刻を前記第１時刻信号が示す時刻に同期させる内蔵時計時刻調整段階と、
   前記第１時刻信号の精度が所定値以上であると前記第１時刻信号精度判断段階が判断した場合に、前記第１時刻信号入力段階が入力した第１時刻信号を出力し、前記第１時刻信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断段階が判断した場合に、前記内蔵時計の時刻を示す第１時刻信号を出力する第１時刻信号出力段階と
   を備える高精度時刻同期方法。
9. 高精度時刻同期装置用のプログラムであって、コンピュータを、
   第１時刻信号を入力する第１時刻信号入力部、
   前記第１時刻信号の精度を判断する第１時刻信号精度判断部、
   内蔵時計の時刻を前記第１時刻信号が示す時刻に同期させる内蔵時計時刻調整部、
   前記第１時刻信号の精度が所定値以上であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記第１時刻信号入力部が入力した第１時刻信号を出力し、前記第１時刻信号の精度が所定値未満であると前記第１時刻信号精度判断部が判断した場合に、前記内蔵時計の時刻を示す第１時刻信号を出力する第１時刻信号出力部
   として機能させるプログラム。

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