JP2021090091A - Time calibration device, time calibration system, time calibration method, and program - Google Patents
Time calibration device, time calibration system, time calibration method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021090091A JP2021090091A JP2019217888A JP2019217888A JP2021090091A JP 2021090091 A JP2021090091 A JP 2021090091A JP 2019217888 A JP2019217888 A JP 2019217888A JP 2019217888 A JP2019217888 A JP 2019217888A JP 2021090091 A JP2021090091 A JP 2021090091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- gnss data
- error
- gnss
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 71
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electric Clocks (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
本開示は、内部時計の時刻を校正する時刻校正装置、時刻校正システム、時刻校正方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a time calibration device, a time calibration system, a time calibration method and a program for calibrating the time of an internal clock.
情報処理システムが有する内部時計の時刻が正確であることが求められる。例えば、斜面又は構造物等の計測対象物に配置されたGNSS(Global Navigation Satellite System)センサと、GNSSセンサからGNSSデータを受信して処理する処理装置と、を有する情報処理システムが知られている。GNSSセンサの内部時計の時刻は、GNSS電波を受信するために、正確である。しかし、時刻を校正する手段を処理装置が有さない場合に、処理装置の内部時計の時刻が時間の経過と共にずれてしまうクロックドリフト現象がある。時刻を校正する手段として、インターネットを介してNTPサーバをアクセスして時刻を校正すること又は、時刻校正用のGNSS受信機を備えること等が挙げられる。しかしながら、費用や環境のために、処理装置をインターネットに接続できない場合又は、GNSS受信機を設けることができない場合がある。 The time of the internal clock of the information processing system is required to be accurate. For example, an information processing system having a GNSS (Global Navigation Satellite System) sensor arranged on a measurement object such as a slope or a structure and a processing device that receives and processes GNSS data from the GNSS sensor is known. .. The time on the internal clock of the GNSS sensor is accurate for receiving GNSS radio waves. However, when the processing device does not have a means for calibrating the time, there is a clock drift phenomenon in which the time of the internal clock of the processing device shifts with the passage of time. Examples of the means for calibrating the time include accessing the NTP server via the Internet to calibrate the time, or providing a GNSS receiver for calibrating the time. However, due to cost and environment, there are cases where the processing device cannot be connected to the Internet or a GNSS receiver cannot be provided.
特許文献1には、送信側ノードが、時刻情報を含むフレームを受信側ノードに送信し、受信側ノードが時刻を補正することが記載されている。
しかしながら、特許文献1によれば、送信処理と受信処理との開始時点が一致しているため、送信開始から受信開始までのタイムラグが想定されていないシステムであると考えられる。実際には、送信開始と受信開始のタイムラグが存在する通信環境があり、そのような通信環境でも時刻校正可能なシステムが望まれる。
However, according to
本開示は、送信開始と受信開始のタイムラグが存在する通信環境であったとしても、タイムラグを考慮して時刻校正可能な時刻校正装置、時刻校正システム、時刻校正方法及びプログラムを提供する。 The present disclosure provides a time calibration device, a time calibration system, a time calibration method, and a program that can calibrate the time in consideration of the time lag even in a communication environment in which there is a time lag between the start of transmission and the start of reception.
本開示の時刻校正装置は、
GNSSセンサからGNSSデータを受信する受信部と、
前記GNSSデータに基づく時刻に対して誤差を含む内部時計と、
前記GNSSセンサが前記GNSSデータの送信処理を開始する第1時点を示す第1時刻を前記GNSSデータに基づいて特定し、前記受信部で前記GNSSデータが受信された第2時点を示す第2時刻を前記内部時計の時刻で特定する時刻特定部と、
前記第1時点から前記第2時点までの時間を設定値として予め記憶する記憶部と、
前記第1時刻と前記第2時刻と前記設定値とに基づいて、前記誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差に基づき前記内部時計の時刻を校正する時刻校正部と、
を備える。
The time calibration device of the present disclosure is
A receiver that receives GNSS data from the GNSS sensor and
An internal clock that includes an error with respect to the time based on the GNSS data, and
The first time indicating the first time point when the GNSS sensor starts the transmission process of the GNSS data is specified based on the GNSS data, and the second time time indicating the second time point when the GNSS data is received by the receiving unit is specified. With the time identification unit that specifies the time of the internal clock,
A storage unit that stores in advance the time from the first time point to the second time point as a set value, and
An error calculation unit that calculates the error based on the first time, the second time, and the set value.
A time calibration unit that calibrates the time of the internal clock based on the error,
To be equipped.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の時刻校正システム1を示すブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a
図1に示すように、時刻校正システム1は、1つ以上のGNSS(Global Navigation Satellite System)センサ2と、時刻校正装置3と、を有する。時刻校正装置3は、内部時計30を有し、GNSSセンサ2からのGNSSデータを受信して内部時計30の時刻を校正する。時刻校正装置3は、GNSSデータを解析する解析部31を有する解析装置でもある。解析部31は、GNSSデータを解析することと、内部時計30における所定時刻に所定動作(例えば外部への解析結果の報知)を行うことと、を実行可能に構成されている。内部時計30は、クロック発振器のクロックを用いて計時するため、GNSSデータに基づく真の時刻に対して誤差を含み得る。クロックドリフトが内部時計30に発生する可能性がある。
As shown in FIG. 1, the
[GNSSセンサ2]
GNSSセンサ2は、GNSS電波を受信するGNSS受信機20と、受信機20が受信したGNSSデータを時刻校正装置3へ送信するための無線制御部21と、を有する。第1実施形態の無線制御部21は、Wi−Fi(登録商標)を用いて時刻校正装置3にGNSSデータを送信するが、通信方式としてWi−Fiに限定されず、他の無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。GNSSセンサ2は、定時にGNSSデータの送信処理を開始する。GNSSセンサ2と時刻校正装置3との間の通信環境が悪く受信側が正常に受信できない場合には、所定時間間隔(例えば10秒等)をあけて再送信を繰り返す。再送信回数が所定回数に到達すれば、受信失敗として、次回の定時送信時に繰り越す。GNSSセンサ2は、定時にGNSSデータを送信するが、まず初めに最新のGNSSデータを送信し、最新のGNSSデータの送信が完了すれば、残っている未送信のGNSSデータを送信する。第1実施形態では、5分毎に定時送信を行うように構成されているが、これに限定されない。
[GNSS sensor 2]
The
[時刻校正装置3]
時刻校正装置3は、GNSSセンサ2と通信するための無線制御部32と、無線制御部32を介してGNSSセンサ2からGNSSデータを受信する受信部33と、記憶部3aと、時刻特定部34と、誤差算出部35と、時刻校正部36と、設定値算出部37と、を有する。第1実施形態では、受信部33は、時刻校正装置3において動作するFTP(File Transfer Protocol)サーバであるが、FTPサーバに限定されない。受信部33は、受信したGNSSデータD1を記憶部3aに記憶する。第1実施形態では、GNSSデータD1は、記憶部3aにおいてファイルとして記憶される。GNSSセンサ2は、図2に示すように、GNSSデータの送信処理を開始する第1時点T1(定時)を示す第1時刻を、GNSSデータのファイル名に含める。受信部33は、受信部33でGNSSデータD1が受信された第2時点T2を示す第2時刻を、タイムスタンプとしてファイルシステム上に記憶する。第2時刻は、内部時計30の時刻に基づく。
[Time calibration device 3]
The
具体例を挙げて説明する。例えば図2に示すように、GNSSセンサ2は、GNSSに基づく精確な第1時刻(13:00;第1時点T1)に送信処理を開始する。GNSSセンサ2は、「13:00」を含むファイル名を有する0バイトのファイルを生成する。このとき、受信部33は、0バイトのファイルが生成された第2時点T2(GNSSデータD1が受信された時点)を内部時計30の時刻で示す第2時刻を、タイムスタンプとしてファイルシステム上に記憶する。その後、GNSSデータの実体がGNSSセンサ2から受信部33へ送信される。すなわち、記憶部3aは、GNSSデータD1と第1時刻と第2時刻を関連付けて記憶する。なお、第1実施形態では、第1時刻がファイル名に含まれ、第2時刻がファイルのタイムスタンプとして記憶されているが、第1時刻と第2時刻を特定することができれば、どのような形で保存してもよい。例えば、GNSSデータ自体に第1時刻又は第2時刻を含めてもよい。
A specific example will be described. For example, as shown in FIG. 2, the
図2に示すように、GNSSセンサ2は、定時にGNSSデータD1の送信を開始するように構成されているが、GNSSデータD1の送信は定時に限定されず、ランダムな時点でもよい。また、GNSSセンサ2は、定時からGNSSデータD1を所定時間間隔Tnで再送信するように構成されている。通信環境が悪く、通信できない場合には所定の再試行回数に到達するまで所定時間間隔Tnにて再送信を試みる。図2は3つの例を示す。図中の上部に示す例は、再送信回数が0であり、第1時点T1から第2時点T2までの時間Tcは、再試行が生じない通信状態が良い状態における設定値Taである。設定値Taは、内部時計30の時刻を正確に合わせた後で計測により設定可能である。図中の真ん中に示す例は、再送信回数が1であり、第1時点T1から第2時点T2までの時間Tcは、設定値Ta+所定時間間隔Tn×1となる。図中の下部に示す例は、再送信回数が2であり、第1時点T1から第2時点T2までの時間Tcは、設定値Ta+所定時間間隔Tn×2となる。
As shown in FIG. 2, the
図1に示す記憶部3aは、第1時点から第2時点までの時間を設定値Taとして予め記憶している。設定値Taは、ファイルに記憶されていてもよいし、RAM上に一時的に記憶されていてもよい。
The
図1に示す設定値算出部37は、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻と第2時刻とに基づいて、設定値Taを算出する。設定値算出部37が算出した設定値Taは記憶部3aに記憶される。設定値算出部37は、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻から第2時刻までの複数の時間に基づき1つの統計値を算出する統計処理を複数回実行する。これにより複数の統計値が得られる。設定値算出部37は、複数の統計値に基づき設定値Taを算出する。本実施形態では、統計処理は中央値を得る処理であり、統計値は中央値であるが、これに限定されない。例えば、統計値が平均値又は最頻値であってもよい。
The set
時刻特定部34は、第1時刻をGNSSデータD1に基づいて特定し、第2時刻を内部時計30の時刻で特定する。第1実施形態では、時刻特定部34は、第1時刻をファイル名から特定し、第2時刻をファイルシステム上のタイムスタンプから特定する。第1時刻及び第2時刻を特定することが可能であれば、第1時刻及び第2時刻の記憶方式はどのような方式であってもよい。
The
誤差算出部35は、GNSSデータD1に基づき時刻に対する誤差(真の時刻に対する内部時計30の時刻誤差)を算出する。誤差算出部35は、第1時刻と第2時刻と設定値Taとに基づいて、誤差を算出する。例えば、第1時刻が13時00分00秒であり、第2時刻が13時00分0.3秒であり、設定値Taが0.2秒である場合に、誤差算出部35は、誤差が0.1秒であると算出する。第1時刻から第2時刻までの時間が0.3秒であり、0.3秒に含まれる設定値Ta=0.2秒を除けば、誤差が0.1秒であると算出できる。
The
図2に示すように、第1時刻から第2時刻までの時間Tcに、GNSSデータD1が所定時間間隔Tnで再送信されることによる加算時間(所定時間間隔Tn×再送送信回数)が含まれる場合がある。したがって、誤差算出部35は、設定値Ta及び調整値Adに基づいて誤差を算出する。調整値Adは、所定時間間隔Tnの倍数である。倍数には、自然数だけでなく、0又は負値が含まれる。設定値Taに加算時間が含まれている場合又は含まれていない場合があり、更に通信環境が悪化する場合又は通信環境が改善する場合があるために、倍数に0又は負値が含まれることを許容している。調整値Adは、第1時刻から第2時刻までの経過時間から設定値Taを差し引いた値に対して最も近い値である。例えば、記憶部3aが記憶する設定値Taが0.2秒であり、第1時刻から第2時刻までの経過時間が20.3秒である場合には、経過時間から設定値Taを引いた値(20.1秒)に対して最も近い所定時間間隔Tnの倍数は20秒である。よって、誤差算出部35は、調整値Ad(20秒)に基づいて、誤差を算出する。具体的には、20.1−20=0.1秒が誤差であると算出する。
As shown in FIG. 2, the time Tc from the first time to the second time includes the addition time (predetermined time interval Tn × number of retransmission transmissions) due to the GNSS data D1 being retransmitted at a predetermined time interval Tn. In some cases. Therefore, the
具体的には、誤差算出部35は、第1時刻と第2時刻と設定値Taと調整値Adとに基づいて、誤差を算出する。算出した時刻誤差値が第1サンプル数になるまでストックされる。誤差算出部35は、所定数の誤差の値に基づき、誤差のバラツキ度が大きいと判断した場合(例えば、誤差の最大値と最小値の差が閾値よりも大きいこと)には、第1時刻と第2時刻と設定値Taとに基づいて調整値Adを算出する。誤差のバラツキ度が大きいということは、通信環境が悪化したか、悪かった通信環境が改善したかのどちらかであることが多いため、調整値Adの更新が必要だからである。一方、誤差算出部35は、第1サンプル数の誤差値に基づいて、誤差のバラツキ度が小さいと判断した場合(例えば、誤差の最大値と最小値の差が閾値以下であること)には、第1時刻と第2時刻と設定値Taと調整値Adとに基づいて、誤差を算出する。誤差のバラツキ度が小さいということは、通信環境が安定しており、調整値の更新が不要である。
Specifically, the
時刻校正部36は、誤差算出部35が算出した誤差に基づいて内部時計30の時刻を校正する。第1実施形態では、内部時計30を校正するための最小単位が1秒であるので、蓄積した誤差が校正最小単位(1秒)以上になったときに、内部時計30の時刻を校正するようにしている。
The
[動作全体]
上記システムの動作について図3を用いて説明する。時刻校正装置3は、図3に示すように、まず、ステップST100において初期設定処理を実行する。初期設定処理は、閾値及び所定時間間隔Tn等の各種パラメータを取得する処理である。各種パラメータは、ファイル等に記憶されており、時刻校正装置3は、ファイルを読み込むことで、各種パラメータを取得する。次のステップST101において、時刻校正装置3は、設定値算出処理を実行する。設定値算出処理は、図2に示す設定値Taを算出するための処理である。詳細は後述する。次のステップST102において、時刻校正装置3は、時刻校正処理を実行する。時刻校正処理は、調整値Adの更新と、内部時計30の時刻の誤差を校正する処理である。詳細は後述する。
[Whole operation]
The operation of the system will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the
[設定値算出処理]
図4は、設定値算出処理を示すフローチャートである。まず、ステップST200において、時刻特定部34は、新たなGNSSデータが存在するか否かを確認し、新データが存在するまで処理ST200を繰り返す(ST200:NO)。ステップST200において新データが存在する場合には(ST200:YES)、次のステップST201において、時刻特定部34は、第1時点T1を示す第1時刻をGNSSデータD1に基づいて特定し、第2時点T2を示す第2時刻を内部時計30の時刻で特定する。次のステップST202において、設定値算出部37は、第1時刻から第2時刻までの時間Yを算出し、スタックする。次のステップST203において、スタックした時間Yが第1サンプル数以上であるか否かを判定し、条件を満たさなければ、ステップST200の処理に戻る(ST203:NO)。第1サンプル数は初期設定処理において設定される。例えば、第1サンプル数は6〜12に設定することが挙げられる。
[Set value calculation process]
FIG. 4 is a flowchart showing the set value calculation process. First, in step ST200, the
一方、ステップST203において、スタックした時間Yが第1サンプル数以上である場合には(ST203:YES)、次のステップST204において、設定値算出部37は、複数(第1サンプル数以上)の時間Yに基づいて1つの統計値を算出し、スタックする。本実施形態では、統計値は、中央値であるが、これに限定されない。例えば、最頻値又は平均値などが挙げられる。次のステップST205において、スタックした統計値が第1サンプル数以上であるか否かを判定し、条件を満たさなければ、ステップST200の処理に戻る(ST205:NO)。
On the other hand, in step ST203, when the stacking time Y is equal to or greater than the number of first samples (ST203: YES), in the next step ST204, the set
一方、ステップST203において、スタックした統計値が第1サンプル数以上である場合には(ST205:YES)、次のステップST206において、設定値算出部37は、ステップST204で取得した統計値と、ステップST202で取得した時間Yとの差の絶対値が第2閾値以下であるか否かを判定し、条件を満たさなければ、ステップST200の処理に戻る(ST206:NO)。第2閾値は、初期設定処理において設定される。例えば、第2閾値は1秒等に設定することが挙げられる。ステップST206の条件を満たさない場合は、時間Yがバラついており、通信環境が不安定で、設定値Taを算出できる状況ではないことを意味する。
On the other hand, in step ST203, when the stacked statistical values are equal to or greater than the number of first samples (ST205: YES), in the next step ST206, the set
一方、ステップST206において、条件を満たす場合には(ST206:YES)、設定値算出部37は、次のステップST207において、スタックした統計値から最大値と最小値を特定する。次のステップST208において、設定値算出部37は、最大値と最小値の差の絶対値が第2閾値以下であるか否かを判定し、条件を満たさなければ、ステップST200の処理に戻る。
On the other hand, if the condition is satisfied in step ST206 (ST206: YES), the set
一方、ステップST208において、条件を満たす場合には(ST208:YES)、設定値算出部37は、次のステップST209において、ステップST204で算出した統計値(中央値)が設定値Taであるとして記憶部3aに記憶し、設定値算出処理を終了する。
On the other hand, if the condition is satisfied in step ST208 (ST208: YES), the set
[時刻校正処理]
図5及び図6は、時刻校正処理を示すフローチャートである。まず、ステップST300において、時刻特定部34は、新たなGNSSデータが存在するか否かを確認し、新データが存在するまで確認する処理を繰り返す(ST300:NO)。ステップST300において新データが存在する場合には(ST300:YES)、次のステップST301において、時刻特定部34は、第1時点T1を示す第1時刻をGNSSデータD1に基づいて特定し、第2時点T2を示す第2時刻を内部時計30の時刻で特定する。次のステップST302において、誤差算出部35は、第1時刻から第2時刻までの時間Tcから設定値Ta及び調整値Adを差し引いて、時刻誤差値Zを算出する。式では次のように表される。
Z=Tc−Ta−Ad
Tc=第2時刻−第1時刻
[Time calibration process]
5 and 6 are flowcharts showing the time calibration process. First, in step ST300, the
Z = Tc-Ta-Ad
Tc = 2nd time-1st time
次にステップST303において、誤差算出部35は、調整値Adの更新が必要であるか否かを判定する。具体的には、調整値Adの更新が必要でないと判定された状態においてスタックされた第1サンプル数の時刻誤差値Zの中央値MZと時刻誤差値Zの差が第2閾値以下であれば、調整値Adの更新が必要でないと判定し(ST303:NO)、前記差が第2閾値を超えれば、調整値Adの更新が必要であると判定する(ST303:YES)。すなわち、算出された時刻誤差値Zが大きい場合には、再送信が発生しているとして、GNSSデータD1が所定時間間隔Tnで再送信されることによって遅延した時間である加算時間に対応するように、調整値Adを更新する必要がある。
Next, in step ST303, the
ステップST303において、誤差算出部35が、調整値Adの更新が必要であると判定した場合には(ST303:YES)、ステップST304において、誤差算出部35は、時刻誤差値Zを、調整値更新モードにおける時刻誤差値群NZとしてスタックする。次にステップST305において、誤差算出部35は、調整値更新モードにおいてスタックした時刻誤差値群NZが第1サンプル数以上であるかを判定する。時刻誤差値NZが第1サンプル数以上でないと判定された場合(ST305:NO)には、ステップST300の処理に戻る。一方、ステップST305において、時刻誤差値NZが第1サンプル数以上であると判定された場合(ST305:YES)には、次のステップST306において、誤差算出部35は、時刻誤差値群NZにおける直近の第1サンプル数の時刻誤差値群NZから1つの統計値(中央値)を算出して、スタックする。次のステップST307において、スタックした統計値群NMZ(中央値)が第1サンプル数以上であるか否かを判定する。スタックした統計値群NMZが第1サンプル数以上でなければ(ST307:NO)、ステップST300の処理に戻る。一方、ステップST307において、スタックした統計値群NMZが第1サンプル数以上であれば、誤差算出部35は、次のステップST308において、ステップST306の統計値NMZと時刻誤差値Zの差、統計値群NMZの最大値と最小値の差、がいずれも第2閾値以下であるかを判定する。ステップST308において、いずれかの値が第2閾値を超える場合(ST308:NO)には、ST300の処理に戻る。一方、いずれの値も第2閾値以下である場合(ST308:YES)には、次のステップST309において、誤差算出部35は、ステップST306の統計値NMZに近い、所定時間間隔Tnの倍数を算出して、調整値Adとし、ステップST300の処理に戻る。
If the
ステップST303において、誤差算出部35が、調整値Adの更新が必要でないと判定した場合には(ST303:NO)、次のステップST310において、誤差算出部35は、スタックした時刻誤差値Zが第1サンプル数以上であるか否かを判定する。ステップST310において、スタックした時刻誤差値Zが第1サンプル数以上でないと判定した場合(ST310:NO)には、ステップST300の処理に戻る。ステップST310において、スタックした時刻誤差値Zが第1サンプル数以上であると判定した場合(ST310:YES)には、次のステップST311において、誤差算出部35は、スタックした直近の第1サンプル数の時刻誤差値Zから統計値MZ(中央値)を算出する。次にステップST312において、時刻校正部36は、統計値MZ(中央値)が、校正最小単位(1秒)以上であるか否かを判定する。これは、内部時計30の時刻を校正するための最小単位が1秒であるためである。ステップST312において、統計値MZ(中央値)が校正最小単位以上でないと判定した場合(ST312:NO)には、校正できないため、ステップST300の処理に戻る。一方、ステップST312において、統計値MZ(中央値)が校正最小単位以上であると判定した場合(ST312:YES)には、次のステップST313において、時刻校正部36は、統計値MZ(中央値)に近い校正最小単位(1秒)の倍数を誤差として、時刻を校正する。例えば、統計値MZが1.2秒であれば、誤差が1秒であるとして、時刻を校正する。次のステップST314において、時刻校正部36は、統計値MZから上記倍数を引いた残値を新たな統計値MZとし、ステップST300の処理に戻る。
If the
以上のように、第1実施形態の時刻校正装置3は、
GNSSセンサ2からGNSSデータD1を受信する受信部33と、
GNSSデータD1に基づく時刻に対して誤差を含む内部時計30と、
GNSSセンサ2がGNSSデータD1の送信処理を開始する第1時点T1を示す第1時刻をGNSSデータD1に基づいて特定し、受信部33でGNSSデータD1が受信された第2時点T2を示す第2時刻を内部時計30の時刻で特定する時刻特定部34と、
第1時点T1から第2時点T2までの時間を設定値Taとして予め記憶する記憶部3aと、
第1時刻と第2時刻と設定値Taとに基づいて、誤差を算出する誤差算出部35と、
誤差に基づき内部時計30の時刻を校正する時刻校正部36と、
を備える。
As described above, the
A
An
The first time indicating the first time point T1 when the
A
An
The
To be equipped.
第1実施形態の時刻校正方法は、
GNSSセンサ2からGNSSデータD1を受信部33が受信することと、
GNSSセンサ2がGNSSデータD1の送信処理を開始する第1時点T1を示す第1時刻をGNSSデータD1に基づいて特定し、受信部33でGNSSデータD1が受信された第2時点T2を示す第2時刻を内部時計30の時刻で特定することと(ST301)、
第1時点T1から第2時点T2までの時間を設定値Taとして予め記憶することと、
第1時刻と第2時刻と設定値Taとに基づいて、誤差を算出することと(ST302)、
誤差に基づき内部時計30の時刻を校正することと(ST313)、
を含む。
The time calibration method of the first embodiment is
When the receiving
The first time indicating the first time point T1 when the
The time from the first time point T1 to the second time point T2 is stored in advance as a set value Ta, and
To calculate the error based on the first time, the second time, and the set value Ta (ST302),
To calibrate the time of the
including.
GNSSセンサ2がGNSSデータD1の送信処理を開始する第1時点T1を示す第1時刻は正確である。GNSSセンサ2からGNSSデータD1が受信部33で受信された第2時点T2を示す第2時刻は、内部時計30の時刻で特定されるため、GNSSデータD1に基づく時刻に対して誤差が含まれる場合がある。第1時点T1から第2時点T2までの時間が設定値Taとして記憶部3aに予め記憶される。よって、GNSSセンサ2からのGNSSデータD1を受信部33が受信できればよいので、GNSSセンサ2と受信部33との間の通信手法を簡素化できる。それでいて、第1時点T1から第2時点T2までにタイムラグが発生する通信環境であったとしても、第1時点T1から第2時点T2までの時間が設定値Taとして予め記憶されているので、タイムラグを考慮して、内部時計30の誤差を算出でき、内部時計30の時刻ずれを校正可能となる。
The first time indicating the first time point T1 when the
第1実施形態の時刻校正装置のように、GNSSセンサ2が、定時にGNSSデータD1の送信処理を開始する構成において、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻と第2時刻とに基づいて、設定値Taを算出する設定値算出部37を更に備え、記憶部3aは、設定値算出部37が算出した設定値Taを記憶することが好ましい。
第1実施形態の時刻校正方法のように、GNSSセンサ2が、定時にGNSSデータD1の送信処理を開始する構成において、方法は、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻と第2時刻とに基づいて、設定値Taを算出すること(ST209)を含み、算出された設定値Taが記憶されることが好ましい。
In a configuration in which the
In the configuration in which the
この構成によれば、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻と第2時刻の送信時の計測結果に基づいて設定値Taを算出するので、信頼性を向上させることが可能となる。 According to this configuration, the set value Ta is calculated based on the measurement results at the time of transmission of the first time and the second time related to the plurality of GNSS data D1, so that the reliability can be improved.
第1実施形態の時刻校正装置のように、設定値算出部37は、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻から第2時刻までの複数の時間Yに基づき1つの統計値MY(中央値)を算出する統計処理を複数回実行し(ST204)、複数の統計値MYに基づき設定値Taを算出する(ST209)ことが好ましい。
第1実施形態の時刻校正方法のように、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻から第2時刻までの複数の時間Yに基づき1つの統計値MY(中央値)を算出する統計処理を複数回実行し(ST204)、複数の統計値MYに基づき設定値Taを算出する(ST209)ことが好ましい。
Like the time calibration device of the first embodiment, the set
As in the time calibration method of the first embodiment, a plurality of statistical processes for calculating one statistical value MY (median value) based on a plurality of time Ys from the first time to the second time related to the plurality of GNSS data D1s. It is preferable to execute this time (ST204) and calculate the set value Ta based on a plurality of statistical values MY (ST209).
この構成によれば、複数の統計値MYに基づき設定値Taを算出するので、突発的な異常値を排除でき、設定値Taの信頼性を向上させることが可能となる。 According to this configuration, since the set value Ta is calculated based on the plurality of statistical values MY, sudden abnormal values can be eliminated and the reliability of the set value Ta can be improved.
調整値Adには、所定時間間隔Tnが含まれている。
第1実施形態の時刻校正装置のように、GNSSセンサ2が、定時からGNSSデータD1を所定時間間隔Tnで再送信する構成において、誤差算出部35は、所定時間間隔Tnに基づいて、誤差を算出することが好ましい。
第1実施形態の時刻校正方法のように、GNSSセンサ2が、定時からGNSSデータD1を所定時間間隔Tnで再送信する構成において、所定時間間隔Tnに基づいて、誤差を算出することが好ましい。
The adjustment value Ad includes a predetermined time interval Tn.
In a configuration in which the
In a configuration in which the
GNSSセンサ2が、定時からGNSSデータD1を所定時間間隔Tnで再送信する構成であるので、通信環境が悪化してもGNSSデータD1を受信部33が受信可能となり、システムの信頼性が向上する。また、誤差を算出する際に、所定時間間隔Tnで再送信されたことを考慮して所定時間間隔Tnを用いるので、適切に誤差を算出可能となる。
Since the
第1実施形態の時刻校正装置のように、誤差算出部35は、GNSSデータD1が所定時間間隔Tnで再送信されることによって遅延した時間である加算時間(調整値Ad)に基づいて、誤差を算出することが好ましい。
第1実施形態の時刻校正方法のように、GNSSデータD1が所定時間間隔Tnで再送信されることによって遅延した時間である加算時間(調整値Ad)に基づいて、誤差を算出することが好ましい。
Like the time calibration device of the first embodiment, the
It is preferable to calculate the error based on the addition time (adjustment value Ad) which is the time delayed by retransmitting the GNSS data D1 at a predetermined time interval Tn as in the time calibration method of the first embodiment. ..
この構成によれば、所定時間間隔Tnで再送信されて遅延した時間を加算時間(調整値Ad)として考慮するので、通信環境の変化に追従して時刻校正が可能となる。 According to this configuration, since the time delayed by being retransmitted at a predetermined time interval Tn is considered as the addition time (adjustment value Ad), the time can be calibrated according to the change in the communication environment.
第1実施形態のように、加算時間(調整値Ad)は、GNSSデータD1に係る再送信の回数に所定時間間隔Tnを乗じた時間であることが好ましい。 As in the first embodiment, the addition time (adjustment value Ad) is preferably a time obtained by multiplying the number of retransmissions of the GNSS data D1 by a predetermined time interval Tn.
このように加算時間(調整値Ad)を用いれば、通信環境の変化に追従して時刻校正が可能となる。 By using the addition time (adjustment value Ad) in this way, it is possible to calibrate the time according to changes in the communication environment.
第1実施形態の時刻校正装置のように、誤差算出部35は、第1時刻から第2時刻までの時間から設定値Taを差し引いた値に対して最も近い所定時間間隔Tnの倍数である調整値Adに基づいて、誤差を算出することが好ましい。
第1実施形態の時刻校正方法のように、第1時刻から第2時刻までの時間から設定値Taを差し引いた値に対して最も近い所定時間間隔Tnの倍数である調整値Adに基づいて、誤差を算出すること(ST302)が好ましい。
Like the time calibration device of the first embodiment, the
As in the time calibration method of the first embodiment, based on the adjustment value Ad which is a multiple of the predetermined time interval Tn closest to the value obtained by subtracting the set value Ta from the time from the first time to the second time. It is preferable to calculate the error (ST302).
このように調整値Adを用いれば、通信環境の変化に追従して時刻校正が可能となる。 By using the adjustment value Ad in this way, it is possible to calibrate the time according to the change in the communication environment.
第1実施形態の時刻校正システム1は、上記時刻校正装置3と、GNSSセンサ2と、を備える。
The
<第2実施形態>
第2実施形態は、図7に示すように、記憶部3aが記憶する設定値Taを更新する更新部38を設けた構成である。更新部38は、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻と第2時刻に基づいて、記憶部3aの設定値Taを更新する。更新部38は、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻から第2時刻までの複数の時間Yから算出した中央値に基づいて、記憶部3aが記憶する設定値Taを更新することが好ましい。この処理は、図5及び図6に示す時刻校正処理のステップST304〜309に代えて、又は、並列に設けることが可能である。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
このように、更新部38が、複数のGNSSデータD1に係る第1時刻と第2時刻に基づいて、記憶部3aに記憶されている設定値Taを更新するので、突発的な異常値を極力排除して真の設定値Taを算出できる。受信環境が改善又は悪化して真の設定値Taが変化しても、内部時計30の校正を継続可能となる。
In this way, the
<第3実施形態>
第3実施形態は、第1実施形態又は第2実施形態の図6に示すフローにおいて、ステップST311とST312の間に処理を加えた実施形態である。第3実施形態では、図8に示すように、ステップST311の次のステップST311Aにおいて、誤差算出部35は、スタックした過去の時刻誤差値Z(過去に受信した複数のGNSSデータの受信結果)に基づいて、現時点の誤差を推定する関数(時刻誤差のドリフト関数)を算出する。次のステップST311Bにおいて、誤差算出部35は、受信部33が所定期間の間、GNSSデータを受信していないか否かを判定する。ステップST311Bにおいて、条件を満たさない場合(ST311B:NO)には、ステップST312の処理へ移行する。ステップST311Bにおいて、条件を満たす場合(ST311B:YES)には、次にステップST311Cにおいて、誤差算出部35は、時刻誤差のドリフト関数から時刻誤差の推定値を算出する。次のステップST311Dにおいて、統計値MZと推定値の差の絶対値が所定の校正中止閾値以上であるか否かを判定する。前記絶対値が所定の校正中止閾値以上でない場合(ST311D:NO)には、ステップST312へ移行する。ステップST311Dにおいて、前記絶対値が所定の校正中止閾値以上である場合(ST311D:YES)には、次のステップST311Eにおいて、時刻校正処理を中止する。この時、ログに記録する又は外部に報知することが好ましい。前記絶対値が小さい値であれば、時刻を校正しても問題がないが、前記絶対値が大きい場合には、統計値MZと推定値の差が発生した原因が特定できないために、時刻を校正することを中止することが好ましいためである。
<Third Embodiment>
The third embodiment is an embodiment in which a process is added between steps ST311 and ST312 in the flow shown in FIG. 6 of the first embodiment or the second embodiment. In the third embodiment, as shown in FIG. 8, in the step ST311A following the step ST311, the
すなわち、誤差算出部35は、受信部33が所定期間の間、GNSSデータD1を受信していない場合に、過去に受信した複数のGNSSデータD1の受信結果に基づいて、現時点の誤差の推定値を算出する。内部時計30は、クロックドリフトから算出した関数に基づいて時刻が校正された時計である。
That is, the
このようにすれば、クロックドリフトを考慮して現時点の誤差の推定値を算出するので、通信が復帰したときに、真の時刻との誤差が大きくなりすぎて、校正できなくなることを回避又は抑制可能となる。 In this way, the estimated value of the current error is calculated in consideration of the clock drift, so that it is possible to avoid or suppress that the error from the true time becomes too large and the calibration cannot be performed when the communication is restored. It will be possible.
本実施形態のプログラムは、上記方法をコンピュータ(1又は複数のプロセッサ)に実行させるプログラムである。また、本実施形態に係るコンピュータに読み取り可能な一時記録媒体は、上記プログラムを記憶している。 The program of this embodiment is a program that causes a computer (one or a plurality of processors) to execute the above method. Further, the computer-readable temporary recording medium according to the present embodiment stores the above program.
以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the drawings, it should be considered that the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present disclosure is shown not only by the description of the embodiment described above but also by the scope of claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。 It is possible to adopt the structure adopted in each of the above embodiments in any other embodiment.
各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present disclosure.
1 時刻校正システム
2 GNSSセンサ
3 時刻校正装置
3a 記憶部
30 内部時計
33 受信部
34 時刻特定部
35 誤差算出部
36 時刻校正部
37 設定値算出部
D1 GNSSデータ
T1 第1時点
T2 第2時点
Ta 設定値
Ad 調整値
1
Claims (21)
前記GNSSデータに基づく時刻に対して誤差を含む内部時計と、
前記GNSSセンサが前記GNSSデータの送信処理を開始する第1時点を示す第1時刻を前記GNSSデータに基づいて特定し、前記受信部で前記GNSSデータが受信された第2時点を示す第2時刻を前記内部時計の時刻で特定する時刻特定部と、
前記第1時点から前記第2時点までの時間を設定値として予め記憶する記憶部と、
前記第1時刻と前記第2時刻と前記設定値とに基づいて、前記誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差に基づき前記内部時計の時刻を校正する時刻校正部と、
を備える、時刻校正装置。 A receiver that receives GNSS data from the GNSS sensor and
An internal clock that includes an error with respect to the time based on the GNSS data, and
The first time indicating the first time point when the GNSS sensor starts the transmission process of the GNSS data is specified based on the GNSS data, and the second time time indicating the second time point when the GNSS data is received by the receiving unit is specified. With the time identification unit that specifies the time of the internal clock,
A storage unit that stores in advance the time from the first time point to the second time point as a set value, and
An error calculation unit that calculates the error based on the first time, the second time, and the set value.
A time calibration unit that calibrates the time of the internal clock based on the error,
A time calibration device.
複数の前記GNSSデータに係る前記第1時刻と前記第2時刻とに基づいて、前記設定値を算出する設定値算出部を更に備え、
前記記憶部は、前記設定値算出部が算出した前記設定値を記憶する、請求項1に記載の時刻校正装置。 In a configuration in which the GNSS sensor starts transmission processing of the GNSS data on time.
A set value calculation unit for calculating the set value based on the first time and the second time related to the plurality of GNSS data is further provided.
The time calibration device according to claim 1, wherein the storage unit stores the set value calculated by the set value calculation unit.
前記誤差算出部は、前記所定時間間隔に基づいて、前記誤差を算出する、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の時刻校正装置。 In a configuration in which the GNSS sensor retransmits the GNSS data at predetermined time intervals from a fixed time.
The time calibration device according to any one of claims 1 to 3, wherein the error calculation unit calculates the error based on the predetermined time interval.
複数の前記GNSSデータに係る前記第1時刻と前記第2時刻に基づいて、前記記憶部の前記設定値を更新する更新部を更に備える、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の時刻校正装置。 In a configuration in which the GNSS sensor starts transmission processing of the GNSS data on time.
The time according to any one of claims 1 to 7, further comprising an update unit that updates the set value of the storage unit based on the first time and the second time related to the plurality of GNSS data. Calibration device.
前記GNSSセンサと、を備える、時刻校正システム。 The time calibration device according to any one of claims 1 to 11.
A time calibration system including the GNSS sensor.
前記GNSSセンサが前記GNSSデータの送信処理を開始する第1時点を示す第1時刻を前記GNSSデータに基づいて特定し、前記受信部で前記GNSSデータが受信された第2時点を示す第2時刻を内部時計の時刻で特定することと、
前記第1時点から前記第2時点までの時間を設定値として予め記憶することと、
前記第1時刻と前記第2時刻と前記設定値とに基づいて、前記誤差を算出することと、
前記誤差に基づき前記内部時計の時刻を校正することと、
を含む、時刻校正方法。 When the receiver receives GNSS data from the GNSS sensor,
The first time indicating the first time point when the GNSS sensor starts the transmission processing of the GNSS data is specified based on the GNSS data, and the second time time indicating the second time point when the GNSS data is received by the receiving unit is specified. By the time of the internal clock
The time from the first time point to the second time point is stored in advance as a set value, and
To calculate the error based on the first time, the second time, and the set value,
To calibrate the time of the internal clock based on the error,
Time calibration methods, including.
前記方法は、
複数の前記GNSSデータに係る前記第1時刻と前記第2時刻とに基づいて、前記設定値を算出することを含み、前記算出された前記設定値が記憶される、請求項13に記載の時刻校正方法。 In a configuration in which the GNSS sensor starts transmission processing of the GNSS data on time.
The method is
The time according to claim 13, wherein the set value is calculated based on the first time and the second time related to the plurality of GNSS data, and the calculated set value is stored. Calibration method.
前記所定時間間隔に基づいて、前記誤差を算出する、請求項13乃至請求項15のいずれかに記載の時刻校正方法。 In a configuration in which the GNSS sensor retransmits the GNSS data at predetermined time intervals from a fixed time.
The time calibration method according to any one of claims 13 to 15, wherein the error is calculated based on the predetermined time interval.
A program that causes one or more processors to execute the method according to any one of claims 13 to 20.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019217888A JP2021090091A (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Time calibration device, time calibration system, time calibration method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019217888A JP2021090091A (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Time calibration device, time calibration system, time calibration method, and program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021090091A true JP2021090091A (en) | 2021-06-10 |
Family
ID=76220630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019217888A Pending JP2021090091A (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Time calibration device, time calibration system, time calibration method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021090091A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009111654A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | National Institute Of Information & Communication Technology | Time synchronization processing system, time information distributor, time synchronization processor, time information distribution program, and time synchronization processing program |
WO2011077558A1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 株式会社東芝 | Communication apparatus and time synchronization system |
JP2015119257A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 株式会社日立製作所 | Time synchronization system, slave device, and time synchronization method |
US20180041329A1 (en) * | 2015-04-29 | 2018-02-08 | Chongqing University Of Posts And Telecommunications | Clock synchronization frequency offset estimation method adapted to wia-pa network |
JP2019004481A (en) * | 2018-08-06 | 2019-01-10 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Information communication system and information communication device |
JP2019530308A (en) * | 2016-09-23 | 2019-10-17 | アップル インコーポレイテッドApple Inc. | Network timing synchronization |
-
2019
- 2019-12-02 JP JP2019217888A patent/JP2021090091A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009111654A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | National Institute Of Information & Communication Technology | Time synchronization processing system, time information distributor, time synchronization processor, time information distribution program, and time synchronization processing program |
WO2011077558A1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 株式会社東芝 | Communication apparatus and time synchronization system |
JP2015119257A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 株式会社日立製作所 | Time synchronization system, slave device, and time synchronization method |
US20180041329A1 (en) * | 2015-04-29 | 2018-02-08 | Chongqing University Of Posts And Telecommunications | Clock synchronization frequency offset estimation method adapted to wia-pa network |
JP2019530308A (en) * | 2016-09-23 | 2019-10-17 | アップル インコーポレイテッドApple Inc. | Network timing synchronization |
JP2019004481A (en) * | 2018-08-06 | 2019-01-10 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Information communication system and information communication device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8947206B2 (en) | Method and a system for enabling a wireless communication between a master unit and a sensor unit | |
KR101323956B1 (en) | Methods and apparatus for unidirectional timing message transport over packet networks | |
EP3282275A1 (en) | Position detection of user equipment within a wireless telecommunications network | |
JP4837389B2 (en) | Multi-point measuring device and multi-point measuring method | |
US20100309747A1 (en) | Synchronous recording system and synchronous recording method | |
JP6798280B2 (en) | Attack detection device, attack detection method, and attack detection program | |
US12038514B2 (en) | Methods for detecting replay attacks in GNSS systems and methods thereof | |
JP5382011B2 (en) | Information processing apparatus, sensor system, setting method, program, and recording medium | |
JP2021090091A (en) | Time calibration device, time calibration system, time calibration method, and program | |
US8249519B2 (en) | Method of determining the instant of consideration of a modification of at least one reception condition for signals in a communication system | |
US10567400B2 (en) | Attack detection device, attack detection method, and non-transitory computer-readable recording medium | |
JP5255958B2 (en) | Database management system, database management method, and database management program | |
US8441396B2 (en) | Systems and methods of providing error tolerant robust simplex wireless data for systems employing time correlated data transfer | |
US7839844B2 (en) | System and method for dynamically determining retransmit buffer time | |
WO2010014872A1 (en) | Systems and methods for determining link quality | |
TW202015389A (en) | Central processing device, data collecting system and data collecting method | |
US11750491B2 (en) | Information processing device and information processing method | |
US10652123B2 (en) | Throughput measuring apparatus, method, and recording medium | |
JP7114957B2 (en) | Wireless communication device, program and time information acquisition method | |
US20220353053A1 (en) | Communication device, method for communication device, and program product for communication device | |
JP4044812B2 (en) | Communication device for estimating data multiplexing method of communication partner | |
US20230344735A1 (en) | Method and system for estimating communication latency | |
US10938516B1 (en) | Systems and methods for ethernet packet error detection and correction in automotive environments | |
US20240163597A1 (en) | System, apparatus and method for detecting and avoiding periodic unresponsiveness of a receiver | |
JP2018056980A (en) | Attack detection device, attack detection method, and attack detection program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230814 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230830 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240228 |