JP6982510B2 - 時刻配信装置、および時刻調整方法 - Google Patents
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Description
本発明は、時刻配信装置、および時刻調整方法に関する。
近年、日本標準時の時刻情報を取得して、取得した時刻情報を元に自装置の時計を合わせ、その時刻をネットワーク上の機器に高精度に配信する装置として、タイムサーバーが用いられている。このようなタイムサーバーでは、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や、電話回線等による時刻供給システム等の時刻源から配信された時刻情報と、高精度、高分解能なクロック源からのクロック信号とを用いて自装置の時計の時刻を進め、その時刻をネットワーク上の機器に配信する。
このようなタイムサーバーでは、時刻供給システムも、各々のクロック源を用いて時刻を進めて時刻を生成し出力している。この時刻供給システムと、タイムサーバーが内部に有するクロック源の精度が異なるため、タイムサーバーの内部の時計と、時刻供給システムの時計とに時刻ずれが生じる。
複数のノードによって構成される分散処理ネットワークの場合は、複数のノードの１つにタイムサーバーの機能を持たせ、他のノードがタイムサーバー機能を有するノードから出力される時刻を基準にして自己が有する時計の時刻を合わせる。さらに、ネットワークに含まれるノードの数が多い場合は、複数のタイムサーバーを設け、複数のタイムサーバーのうちの１つをメインのタイムサーバーとし、他のタイムサーバーがメインのタイムサーバーの時刻に合わせている。ここで、上述したように、タイムサーバーの時刻は、時刻供給システムの時刻と時刻ずれが生じる場合がある。そして、タイムサーバーが複数の場合、タイムサーバー毎にクロック源の精度が異なるため、タイムサーバー間の時刻ずれが異なる。
このため、特許文献１に記載の技術では、タイムサーバーではないノードが、受信した時刻と自己の時計回路の時刻との差の絶対値が許容値以内であるときのみ受信した時刻を使用することが提案されている。
このため、特許文献１に記載の技術では、タイムサーバーではないノードが、受信した時刻と自己の時計回路の時刻との差の絶対値が許容値以内であるときのみ受信した時刻を使用することが提案されている。
しかしながら、従来技術では、タイムサーバーでないノードにも時刻ずれに対処するための機能を保持させる必要がある。そのため、一般には、タイムサーバーで時刻ずれに対処することが求められている。
上述したように、タイムサーバーが時刻供給システムから受信する時刻と、タイムサーバーが有する時計の時刻とに時刻ずれが生じる場合がある。時刻供給システムのクロック源の精度が低い場合、タイムサーバーが有する時計の時刻を、時刻供給システムから受信した時刻に合わせた後、時間の経過について、タイムサーバーが有する時計の時刻と受信した時刻との時刻ずれが大きくなっていく。このため、タイムサーバーは、時刻ずれに対処するために、例えば、所定の周期で自装置の時計を、時刻供給システムの時刻に合わせる。
しかし、この手法では、タイムサーバーの時計を時刻供給システムの時刻に合わせたとき、配信する時刻に大きな時刻ずれが生じる場合がある。時刻供給システムのクロック源の精度が低い場合は、タイムサーバーの時刻を時刻供給システムの時刻に合わせたことで、供給する時刻が、例えば時刻が１１時５８分３６秒から１１時５８分３５秒に時刻が戻るように補正されることもあり得る。タイムサーバーから時刻を供給されるノード側では、このような供給される時刻の大きなゆらぎや大きな時刻ずれが好ましくない場合が少なくない。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、時刻供給システムのシステムクロックの精度が低い場合であっても、エンドユーザ側装置に対して信頼性の高い時刻配信を実現することができる時刻配信装置、および時刻調整方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る時刻配信装置（タイムサーバー２）は、標準時の時刻情報を取得する取得部（通信部２０１、取得部２０３、取得部２０５）と、基準時刻を出力する基準時計（２１）と、外部機器に時刻を供給するシステム時計（２３）と、前記標準時の時刻情報に基づく時刻と、前記基準時刻との差の移動平均値を求め、前記移動平均値に前記基準時刻を加算した時刻である移動平均時刻を更新する移動平均部（移動平均時計２２）と、前記移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる制御部（２５）と、を備える。
また、本発明の一態様に係る時刻配信装置において、前記システム時計の時刻と前記標準時の時刻情報に基づく時刻との差が前記第１閾値より大きい値である第２閾値以上の場合、もしくは、前記システム時計の時刻と前記移動平均時刻との差が第２閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記標準時の時刻に合わせるようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る時刻配信装置において、前記標準時の時刻情報を所定期間取得した後、前記移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が第１閾値未満であっても、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせるようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る時刻配信装置において、前記制御部は、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる際、所定の時間をかけて合わせるようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る時刻配信装置において、前記取得部は、標準時の時刻情報を供給する第１の時刻供給システムから第１の標準時の時刻（ＧＰＳ時刻、光テレホンＪＪＹ時刻、ＢＣＤ時刻のうちのいずれか）を取得する第１の取得部（通信部２０１、取得部２０３、取得部２０５のいずれか）と、標準時の時刻情報を供給する第２の時刻供給システムから第２の標準時の時刻（ＧＰＳ時刻、光テレホンＪＪＹ時刻、ＢＣＤ時刻のうちの第１の標準時の時刻以外のいずれか）を取得する第２の取得部（通信部２０１、取得部２０３、取得部２０５のうちの第１の取得部以外のいずれか）と、を備え、前記移動平均部は、前記第１の標準時の時刻と前記基準時刻との差の移動平均値と第１の移動平均時刻を求める第１の移動平均部（第１移動平均時計２２１、第２移動平均時計２２２、第３移動平均時計２２３のいずれか）と、前記第２の標準時の時刻と前記基準時刻との差の移動平均値と第２の移動平均時刻を求める第２の移動平均部（第１移動平均時計２２１、第２移動平均時計２２２、第３移動平均時計２２３のうちの第１の移動平均部以外のいずれか）と、を備え、前記制御部は、前記第１の標準時の時刻と前記第２の標準時の時刻のいずれか１つを、所定の優先順位に基づいて選択するようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る時刻配信装置において、前記制御部は、前記優先順位に基づいて前記第１の標準時の時刻を選択したとき、前記第１の移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が前記第１の標準時の時刻に対応する第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記第１の移動平均時刻に合わせ、前記優先順位に基づいて第２の標準時の時刻を選択したとき、前記第２の移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が前記第２の標準時の時刻に対応する第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記第２の移動平均時刻に合わせるようにしてもよい。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る時刻調整方法は、取得部が、標準時の時刻情報を取得する手順（ステップＳ１）と、基準時計が、基準時刻を出力する手順（ステップＳ２）と、システム時計が、外部機器に時刻を供給する手順（ステップＳ３）と、移動平均部が、前記標準時の時刻情報に基づく時刻と、前記基準時刻との差の移動平均値を求め、前記移動平均値に前記基準時刻を加算した時刻である移動平均時刻を更新する手順（ステップＳ４〜Ｓ７）と、制御部が、前記移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる手順（ステップＳ８、Ｓ１０）と、を含む。
本発明によれば、受信する標準時刻の精度が低い場合であっても、エンドユーザ側装置に対して信頼性の高い時刻配信を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の例では、標準時として日本標準時の例を説明するが、標準時は他国の標準時やＧＭＴ（Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ；グリニッジ標準時）等であってもよい。なお、以下の例では、時刻配信装置の例としてタイムサーバーを例に説明する。
図１は、時刻配信システム１の概略構成図である。図１に示すように、時刻配信システム１は、タイムサーバー２（時刻配信装置）、時刻供給システム３、クライアント７−１、クライアント７−２、クライアント７−３、…を含んで構成される。
以下の説明において、クライアント７−１、クライアント７−２、クライアント７−３、…のうちの１つを特定しない場合は、クライアント７という。また、タイムサーバー２は、ネットワーク８を介してクライアント７と接続されている。ネットワーク８は、例えばインターネット・プロトコルを用いるネットワークである。
以下の説明において、クライアント７−１、クライアント７−２、クライアント７−３、…のうちの１つを特定しない場合は、クライアント７という。また、タイムサーバー２は、ネットワーク８を介してクライアント７と接続されている。ネットワーク８は、例えばインターネット・プロトコルを用いるネットワークである。
時刻供給システム３は、ＧＰＳ３１、光テレホンＪＪＹ３２、およびデータ供給装置３３を備える。なお、時刻供給システム３はこれらに限られず、例えばＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバー等であってもよい。
ＧＰＳ３１は、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（全地球測位システム）である。ＧＰＳ３１が送信する信号には、衛星自身の位置（軌道）や、電波を発信した時刻が含まれている。
光テレホンＪＪＹ３２は、情報通信研究機構が光電話回線を使用して日本標準時を配信する時刻供給システムである。
データ供給装置３３は、放送局用の標準時刻の供給システムである。
なお、時刻供給システム３における時刻の精度は、ＧＰＳ３１の時刻の精度が最も高く、データ供給装置３３の時刻の精度が最も低い。
光テレホンＪＪＹ３２は、情報通信研究機構が光電話回線を使用して日本標準時を配信する時刻供給システムである。
データ供給装置３３は、放送局用の標準時刻の供給システムである。
なお、時刻供給システム３における時刻の精度は、ＧＰＳ３１の時刻の精度が最も高く、データ供給装置３３の時刻の精度が最も低い。
タイムサーバー２は、例えば、ＧＰＳ３１、光テレホンＪＪＹ３２、データ供給装置３３のうち少なくとも１つから時刻情報を取得する。タイムサーバー２は、取得した時刻情報と、タイムサーバー２が備える時計の時刻とに基づいて、クライアント７に時刻情報を供給する。なお、タイムサーバー２の構成、処理については、後述する。
クライアント７は、例えば、サーバー、パーソナルコンピュータである。クライアント７は、タイムサーバー２から提供される時刻情報を取得して、現在時刻を調整する。
次に、タイムサーバー２の構成例を説明する。
図２は、本実施形態に係るタイムサーバー２の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、タイムサーバー２は、時刻源時計２０、基準時計２１、移動平均時計２２（移動平均部）、システム時計２３、配信部２４、制御部２５、記憶部２６、およびクロック源２７を備える。
図２は、本実施形態に係るタイムサーバー２の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、タイムサーバー２は、時刻源時計２０、基準時計２１、移動平均時計２２（移動平均部）、システム時計２３、配信部２４、制御部２５、記憶部２６、およびクロック源２７を備える。
クロック源２７は、高精度で高分解能なクロック信号を生成する。クロック源２７は、時刻源時計２０（第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計）、基準時計２１（第１基準時計２１１、第２基準時計２１２、第３基準時計２１３）、移動平均時計２２（第１移動平均時計２２１、第２移動平均時計２２２、第３移動平均時計２２３）、システム時計２３、および配信部２４にクロックを供給する。なお、クロック源２７は、配信部２４のうち、ＰＴＰ時計２４１にクロックを供給し、ＮＴＰ時計２４２にクロックを供給しない。
時刻源時計２０は、通信部２０１（取得部）、第１時計２０２、取得部２０３、第２時計２０４、取得部２０５、第３時計２０６を備える。
通信部２０１は、ＧＰＳ３１（図１）からの電波をサンプリングタイミング毎に受信し、受信した電波から信号の復調等を行って標準時の時刻情報を抽出する。通信部２０１は、抽出した標準時の時刻情報を第１時計２０２に出力する。
第１時計２０２は、通信部２０１が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせられている。第１時計２０２は、制御部２５が所定のタイミングで出力する補正指示に応じて、時刻を通信部２０１が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせる。第１時計２０２は、制御部２５の制御に応じて、時刻を出力する。
第１時計２０２は、通信部２０１が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせられている。第１時計２０２は、制御部２５が所定のタイミングで出力する補正指示に応じて、時刻を通信部２０１が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせる。第１時計２０２は、制御部２５の制御に応じて、時刻を出力する。
取得部２０３は、光テレホンＪＪＹ３２（図１）から標準時の時刻情報をサンプリングタイミング毎に取得し、取得した標準時の時刻情報を第２時計２０４に出力する。
第２時計２０４は、取得部２０３が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせられている。第２時計２０４は、制御部２５が所定のタイミングで出力する補正指示に応じて、時刻を取得部２０３が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせる。第２時計２０４は、制御部２５の制御に応じて、時刻を出力する。
第２時計２０４は、取得部２０３が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせられている。第２時計２０４は、制御部２５が所定のタイミングで出力する補正指示に応じて、時刻を取得部２０３が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせる。第２時計２０４は、制御部２５の制御に応じて、時刻を出力する。
取得部２０５は、データ供給装置３３（図１）から標準時の時刻情報をサンプリングタイミング毎に取得し、取得した標準時の時刻情報を第３時計２０６に出力する。
第３時計２０６は、取得部２０５が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせられている。第３時計２０６は、制御部２５が所定のタイミングで出力する補正指示に応じて、時刻を取得部２０５が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせる。第３時計２０６は、制御部２５の制御に応じて、時刻を出力する。
第３時計２０６は、取得部２０５が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせられている。第３時計２０６は、制御部２５が所定のタイミングで出力する補正指示に応じて、時刻を取得部２０５が出力する標準時の時刻情報に基づく時刻に合わせる。第３時計２０６は、制御部２５の制御に応じて、時刻を出力する。
なお、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６に対する所定のタイミングそれぞれは異なっていてもよく、同じであってもよい。また、時刻情報を受信、取得するサンプリングタイミングは、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
また、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６の個々を特定しない場合には、時刻源時計２０として説明する。
また、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６の個々を特定しない場合には、時刻源時計２０として説明する。
基準時計２１は、第１基準時計２１１、第２基準時計２１２、第３基準時計２１３を備える。
第１基準時計２１１は、例えばタイムサーバー２の電源がオン状態になったとき、第１時計２０２から時刻情報を取得し、取得した時刻情報に基づく時刻に合わせる。第１基準時計２１１は、最初に時刻を合わせた後、時刻を補正しない。第１基準時計２１１は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第１基準時計２１１は、制御部２５の制御に応じて、時刻（基準時刻）を出力する。
第１基準時計２１１は、例えばタイムサーバー２の電源がオン状態になったとき、第１時計２０２から時刻情報を取得し、取得した時刻情報に基づく時刻に合わせる。第１基準時計２１１は、最初に時刻を合わせた後、時刻を補正しない。第１基準時計２１１は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第１基準時計２１１は、制御部２５の制御に応じて、時刻（基準時刻）を出力する。
第２基準時計２１２は、例えばタイムサーバー２の電源がオン状態になったとき、第２時計２０４から時刻情報を取得し、取得した時刻情報に基づく時刻に合わせる。第２基準時計２１２は、最初に時刻を合わせた後、時刻を補正しない。第２基準時計２１２は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第２基準時計２１２は、制御部２５の制御に応じて、基準時刻を出力する。
第３基準時計２１３は、例えばタイムサーバー２の電源がオン状態になったとき、第３時計２０６から時刻情報を取得し、取得した時刻情報に基づく時刻に合わせる。第３基準時計２１３は、最初に時刻を合わせた後、時刻を補正しない。第３基準時計２１３は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第３基準時計２１３は、制御部２５の制御に応じて、基準時刻を出力する。
なお、第１基準時計２１１、第２基準時計２１２、第３基準時計２１３の個々を特定しない場合には、基準時計２１として説明する。
移動平均時計２２は、第１移動平均時計２２１（移動平均部）、第２移動平均時計２２２（移動平均部）、第３移動平均時計２２３（移動平均部）を備える。
第１移動平均時計２２１は、第１時計２０２が出力するＧＰＳ３１から受信した時刻情報に基づく時刻に合わせたＧＰＳ時刻と、第１基準時計２１１が出力する基準時刻との時刻差を求める。第１移動平均時計２２１は、求めた時刻差の第１移動平均値を求める。また、第１移動平均時計２２１は、求めた第１移動平均値に、第１基準時計２１１の基準時刻を加算した第１移動平均時刻に、自装置の時刻を合わせる。なお、第１移動平均時計２２１は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第１移動平均時計２２１は、制御部２５の制御に応じて、第１移動平均時刻をシステム時計２３に出力する。
第１移動平均時計２２１は、第１時計２０２が出力するＧＰＳ３１から受信した時刻情報に基づく時刻に合わせたＧＰＳ時刻と、第１基準時計２１１が出力する基準時刻との時刻差を求める。第１移動平均時計２２１は、求めた時刻差の第１移動平均値を求める。また、第１移動平均時計２２１は、求めた第１移動平均値に、第１基準時計２１１の基準時刻を加算した第１移動平均時刻に、自装置の時刻を合わせる。なお、第１移動平均時計２２１は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第１移動平均時計２２１は、制御部２５の制御に応じて、第１移動平均時刻をシステム時計２３に出力する。
第２移動平均時計２２２は、第２時計２０４が出力する光テレホンＪＪＹ３２から取得した時刻情報に基づく時刻に合わせた光テレホンＪＪＹ時刻と、第２基準時計２１２が出力する基準時刻との時刻差を求める。第２移動平均時計２２２は、求めた時刻差の第２移動平均値を求める。また、第２移動平均時計２２２は、求めた第２移動平均値に、第２基準時計２１２の基準時刻を加算した第２移動平均時刻に、自装置の時刻を合わせる。なお、第２移動平均時計２２２は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第２移動平均時計２２２は、制御部２５の制御に応じて、第２移動平均時刻をシステム時計２３に出力する。
第３移動平均時計２２３は、第３時計２０６が出力するデータ供給装置３３から取得した時刻情報に基づく時刻に合わせたＢＣＤ時刻と、第３基準時計２１３が出力する基準時刻との時刻差を求める。第３移動平均時計２２３は、求めた時刻差の第３移動平均値を求める。また、第３移動平均時計２２３は、求めた第３移動平均値に、第３基準時計２１３の基準時刻を加算した第３移動平均時刻に、自装置の時刻を合わせる。なお、第３移動平均時計２２３は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。第３移動平均時計２２３は、制御部２５の制御に応じて、第３移動平均時刻をシステム時計２３に出力する。
なお、第１移動平均時計２２１、第２移動平均時計２２２、第３移動平均時計２２３の個々を特定しない場合には、移動平均時計２２として説明する。
システム時計２３は、タイムサーバー２が配信する時刻のベースとなる時刻を出力する。システム時計２３は、第１時計２０２が出力するＧＰＳ時刻を取得し、第２時計２０４が出力する光テレホンＪＪＹ時刻を取得し、第３時計２０６が出力するＢＣＤ時刻を取得する。システム時計２３は、第１移動平均時計２２１が出力する第１移動平均時刻を取得し、第２移動平均時計２２２が出力する第２移動平均時刻を取得し、第３移動平均時計２２３が出力する第３移動平均時刻を取得する。システム時計２３は、制御部２５の制御に応じて、システム時計２３の時刻を、ＧＰＳ時刻、光テレホンＪＪＹ時刻、およびＢＣＤ時刻のうちの１つに合わせる。システム時計２３は、システム時計２３の時刻がＧＰＳ時刻に合わされている場合、制御部２５の制御に応じて、システム時計２３の時刻を、第１移動平均時刻に合わせる。システム時計２３は、システム時計の時刻が光テレホンＪＪＹ時刻に合わされている場合、制御部２５の制御に応じて、システム時計２３の時刻を、第２移動平均時刻に合わせる。システム時計２３は、システム時計２３の時刻がＢＣＤ時刻に合わされている場合、制御部２５の制御に応じて、システム時計２３の時刻を、第３移動平均時刻に合わせる。なお、システム時計２３は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。
システム時計２３は、システム時計２３の時刻の情報を、配信部２４に供給する。
システム時計２３は、システム時計２３の時刻の情報を、配信部２４に供給する。
配信部２４は、ＰＴＰ時計２４１、ＮＴＰ時計２４２を備える。
ＰＴＰ時計２４１は、ＩＥＥＥ−１５８８規格で定義されたＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌに則った時刻配信部である。ＰＴＰ時計２４１は、システム時計２３が出力する時刻の情報に基づく時刻に、内部の時計の時刻を合わせる。なお、ＰＴＰ時計２４１は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。ＰＴＰ時計２４１は、ネットワークを介して接続されている外部機器に時刻情報を配信する。
ＮＴＰ時計２４２は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌに則った時刻配信部である。ＮＴＰ時計２４２は、システム時計２３が出力する時刻の情報に基づく時刻に、所定のタイミング毎に内部の時計の時刻を合わせる。ＮＴＰ時計２４２は、ネットワークを介して接続されている外部機器に時刻情報を配信する。
ＰＴＰ時計２４１は、ＩＥＥＥ−１５８８規格で定義されたＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌに則った時刻配信部である。ＰＴＰ時計２４１は、システム時計２３が出力する時刻の情報に基づく時刻に、内部の時計の時刻を合わせる。なお、ＰＴＰ時計２４１は、クロック源２７が供給するクロックを用いて時刻を進める。ＰＴＰ時計２４１は、ネットワークを介して接続されている外部機器に時刻情報を配信する。
ＮＴＰ時計２４２は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌに則った時刻配信部である。ＮＴＰ時計２４２は、システム時計２３が出力する時刻の情報に基づく時刻に、所定のタイミング毎に内部の時計の時刻を合わせる。ＮＴＰ時計２４２は、ネットワークを介して接続されている外部機器に時刻情報を配信する。
制御部２５は、時刻源時計２０から時刻情報をシステム時計２３に供給する時計を、記憶部２６が記憶する優先順位に従って、第１時計２０２、第２時計２０４および第３時計２０６の中から１つ選択する。
制御部２５は、第１時計２０２を選択している場合、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差を求め、求めた時刻差と、記憶部２６が記憶する第１移動平均用の第１閾値と比較する。制御部２５は、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第１移動平均用の第１閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第１移動平均時刻に合わせる。また、制御部２５は、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。また、制御部２５は、時刻源時計２０である第１時計２０２の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。制御部２５は、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上、もしくは第１時計２０２の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第１時計２０２の時刻に合わせ、第１移動平均時計２２１にリセット指示を出力する。
制御部２５は、第１時計２０２を選択している場合、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差を求め、求めた時刻差と、記憶部２６が記憶する第１移動平均用の第１閾値と比較する。制御部２５は、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第１移動平均用の第１閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第１移動平均時刻に合わせる。また、制御部２５は、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。また、制御部２５は、時刻源時計２０である第１時計２０２の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。制御部２５は、第１移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上、もしくは第１時計２０２の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第１時計２０２の時刻に合わせ、第１移動平均時計２２１にリセット指示を出力する。
制御部２５は、第２時計２０４を選択している場合、第２移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差を求め、求めた時刻差と、記憶部２６が記憶する第２移動平均用の第１閾値と比較する。制御部２５は、第２移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２移動平均用の第１閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第２移動平均時刻に合わせる。また、制御部２５は、第２移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。また、制御部２５は、時刻源時計２０である第２時計２０４の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。制御部２５は、第２移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上、もしくは第２時計２０４の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第２時計２０４の時刻に合わせ、第２移動平均時計２２２にリセット指示を出力する。
制御部２５は、第３時計２０６を選択している場合、第３移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差を求め、求めた時刻差と、記憶部２６が記憶する第３移動平均用の第１閾値と比較する。制御部２５は、第３移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第３移動平均用の第１閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第３移動平均時刻に合わせる。また、制御部２５は、第３移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。また、制御部２５は、時刻源時計２０である第３時計２０６の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差と、記憶部２６が記憶する第２閾値と比較する。制御部２５は、第３移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上、もしくは第３時計２０６の時刻とシステム時計２３の時刻との時刻差が第２閾値以上の場合、システム時計２３の時刻を第３時計２０６の時刻に合わせ、第３移動平均時計２２３にリセット指示を出力する。
なお、制御部２５による時刻の補正方法については、後述する。
なお、制御部２５による時刻の補正方法については、後述する。
記憶部２６は、第１閾値と第２閾値を記憶する。なお、記憶部２６は、第１移動平均用の第１閾値、第２移動平均用の第１閾値、第３移動平均用の第１閾値を記憶するようにしてもよい。また、記憶部２６は、第１移動平均用の第２閾値、第２移動平均用の第２閾値、第３移動平均用の第２閾値を記憶するようにしてもよい。記憶部２６は、制御部２５が時刻源時計２０から時計を選択する際の優先順位を記憶する。
次に、時刻源時計２０の時刻に基づいてシステム時計２３の時刻を合わせるタイムサーバーにおける、時間経過に対する時刻差の例を、図３を用いて説明する。
図３は、時刻源時計２０の時刻に基づいてシステム時計２３の時刻を合わせるタイムサーバーにおける、時間経過に対する時刻差の例を示す図である。図３において、横軸は経過時間、縦軸は時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の時刻との時刻差である。この例では、時刻ｔ１〜ｔ２のサンプリング周期Ｔ１で、時刻源時計２０と基準時計２１との時刻差を確認している。この時刻差の大きさは、時刻源時計２０が時刻情報を取得する時刻供給システムのクロック精度に依存する。
図３は、時刻源時計２０の時刻に基づいてシステム時計２３の時刻を合わせるタイムサーバーにおける、時間経過に対する時刻差の例を示す図である。図３において、横軸は経過時間、縦軸は時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の時刻との時刻差である。この例では、時刻ｔ１〜ｔ２のサンプリング周期Ｔ１で、時刻源時計２０と基準時計２１との時刻差を確認している。この時刻差の大きさは、時刻源時計２０が時刻情報を取得する時刻供給システムのクロック精度に依存する。
図３では、時刻ｔ１〜ｔ３の周期Ｔ１１の期間に、時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の時刻との時刻差がｔｄ１になり、その後再びほぼゼロへと戻る。これは、時刻供給システム３が、タイムサーバー２に供給する時刻を周期Ｔ１１で補正しているためである。この補正量は、時刻供給システムのクロック精度に依存し、クロック精度が低いほど補正量が大きくなるため、時刻差ｔｄ１が大きくなる。
例えば、優先順位の１番が、ＧＰＳ３１から時刻情報を供給される第１時計２０２であるものとし、通信部２０１においてＧＰＳ３１からの標準時刻を受信できない状態が継続した場合、タイムサーバー２は、優先順位が２番の第２時計の時刻に基づいてシステム時計を運用することになる。この第２時計へと時刻情報を供給する時刻供給システム３のクロック精度が低い場合、周期Ｔ１１毎の補正量が大きくなってしまう。
例えば、優先順位の１番が、ＧＰＳ３１から時刻情報を供給される第１時計２０２であるものとし、通信部２０１においてＧＰＳ３１からの標準時刻を受信できない状態が継続した場合、タイムサーバー２は、優先順位が２番の第２時計の時刻に基づいてシステム時計を運用することになる。この第２時計へと時刻情報を供給する時刻供給システム３のクロック精度が低い場合、周期Ｔ１１毎の補正量が大きくなってしまう。
このため、本実施形態では、以下に説明するように、時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の基準時刻との時刻差の移動平均値を求め、移動平均値に基準時刻を加算した移動平均時計２２の移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との差について、閾値と比較し、比較した結果に基づいてシステム時計２３の時刻を補正する。
図４は、本実施形態に係るシステム時計２３の時刻の補正例を説明する図である。図４において、縦軸、横軸は、図３と同じである。また、符号ｇ１は、時刻源時計２０の時刻と、基準時計２１の時刻との経過時間における時刻差である。符号ｇ２は、基準時計２１の経過時間における時刻である。符号ｇ３は、時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の時刻との時刻差の移動平均値である。符号ｇ４は、基準時計２１の時刻に対するシステム時計２３の経過時間における時刻の変化である。符号ｇ１１は、第１閾値である。符号ｇ１２は、第２閾値である。
また、時刻ｔ１１〜ｔ２１の期間、時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間、時刻ｔ２２〜ｔ２３の期間それぞれは、周期Ｔ１１である。また、制御部２５は、サンプリング周期Ｔ１（ｔ１１〜ｔ１２の時間に等しい周期）で、時刻源時計２０、基準時計２１、移動平均時計２２およびシステム時計２３の時刻を確認し、システム時計２３の時刻の補正の可能性を判断している。
また、時刻ｔ１１〜ｔ２１の期間、時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間、時刻ｔ２２〜ｔ２３の期間それぞれは、周期Ｔ１１である。また、制御部２５は、サンプリング周期Ｔ１（ｔ１１〜ｔ１２の時間に等しい周期）で、時刻源時計２０、基準時計２１、移動平均時計２２およびシステム時計２３の時刻を確認し、システム時計２３の時刻の補正の可能性を判断している。
ここで、基準時計２１の時刻（基準時刻）をｔｒとする。システム時計２３の時刻をｔｓとする。時刻源時計２０の時刻をｔｂとする。移動平均時計２２（第１移動平均時計２２１〜第３移動平均時計２２３のうちの１つ）の時刻をｔｍとする。また、移動平均値をｍａとする。
はじめに、システム時計２３は、時刻源時計２０から時刻ｔｂを取得する。制御部２５は、システム時計２３の時刻ｔｓを、時刻源時計２０の時刻ｔｂに合わせる（ｔｓ＝ｔｂ）。さらに、制御部２５は、基準時計２１の時刻ｔｒを、時刻源時計２０の時刻ｔｂに合わせる（ｔｒ＝ｔｂ）。また、制御部２５は、移動平均値ｍａを、０にリセットする（ｍａ＝０）。さらに、制御部２５は、移動平均時計２２の時刻ｔｍを、基準時計２１の時刻ｔｒに移動平均値ｍａを加算した値とする（ｔｍ＝ｔｒ＋ｍａ）。このため、移動平均時計２２の時刻ｔｍの初期値は、ｔｒとなる。
この結果、時刻ｔ１１においては、時刻ｔｓ＝ｔｂ、時刻ｔｒ＝ｔｂ、時刻ｔｍ＝ｔｒ＋ｍａ、移動平均値ｍａ＝０である。
この結果、時刻ｔ１１においては、時刻ｔｓ＝ｔｂ、時刻ｔｒ＝ｔｂ、時刻ｔｍ＝ｔｒ＋ｍａ、移動平均値ｍａ＝０である。
時刻ｔ１２のとき、時刻源時計２０の時刻ｔｂと基準時計２１の時刻ｔｒとの時刻差がΔｔとなる。時刻ｔ１２において、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差は、図４に示す符号ｇ１１、第１閾値未満である。この場合、制御部２５は、システム時計２３の時刻ｔｓを補正しない。このため、システム時計２３の時刻ｔｓは、ｔｂのままである。
以後、時刻ｔ１３、ｔ１４、・・・とサンプリング周期Ｔ１でサンプリングする毎に、時刻源時計２０の時刻ｔｂと基準時計２１の時刻ｔｒとの時刻差がΔｔずつ増加する。
以後、時刻ｔ１３、ｔ１４、・・・とサンプリング周期Ｔ１でサンプリングする毎に、時刻源時計２０の時刻ｔｂと基準時計２１の時刻ｔｒとの時刻差がΔｔずつ増加する。
時刻ｔ１５のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差が第１閾値以上である。このため、制御部２５は、例えば、時刻ｔ１５〜ｔ１７の期間（サンプリング周期Ｔ１の２周期分）をかけて、符号Ａのように、システム時計２３の時刻ｔｓを、時刻ｔｂから移動平均時計２２の時刻ｔｍに補正する。
時刻ｔ１９のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差が第１閾値以上である。このため、制御部２５は、時刻ｔ１９〜ｔ２０の期間（サンプリング周期Ｔ１の２周期分）をかけて、符号Ｂのように、システム時計２３の時刻ｔｓを、移動平均時計２２の時刻ｔｍに補正する。
時刻ｔ１９のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差が第１閾値以上である。このため、制御部２５は、時刻ｔ１９〜ｔ２０の期間（サンプリング周期Ｔ１の２周期分）をかけて、符号Ｂのように、システム時計２３の時刻ｔｓを、移動平均時計２２の時刻ｔｍに補正する。
なお、上述したように、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差が第１閾値以上の場合、制御部２５は、第１閾値以上となった時刻に、システム時計２３の時刻ｔｓを移動平均時計２２の時刻ｔｍに直ちに補正するのではなく、所定の時間をかけてゆっくり補正を行う。図４に示した例において、所定の時間は、サンプリング周期Ｔ１の２周期分（例えば時刻ｔ１５〜ｔ１７の期間）である。なお、所定の時間は、これに限られず、サンプリング周期Ｔ１の１周期分であってもよく、３周期分以上であってもよい。
時刻ｔ２１〜ｔ２３の期間、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差が第１閾値未満であるため、制御部２５は、システム時計２３の時刻ｔｓを補正しない。
なお、制御部２５は、少なくとも１周期Ｔ１１より長い時間が経過した後、システム時計２３の時刻ｔｓを、移動平均時計２２の時刻ｔｍに所定の時間をかけてゆっくり補正するようにしてもよい。
なお、制御部２５は、少なくとも１周期Ｔ１１より長い時間が経過した後、システム時計２３の時刻ｔｓを、移動平均時計２２の時刻ｔｍに所定の時間をかけてゆっくり補正するようにしてもよい。
時刻ｔ２４のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差は第２閾値を超えていないが、システム時計２３の時刻ｔｓと時刻源時計２０の時刻ｔｂとの時刻差は第２閾値以上である。このように、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差、もしくはシステム時計２３の時刻ｔｓと時刻源時計２０の時刻ｔｂとの時刻差が第２閾値以上である場合、時刻源時計２０が取得した時刻供給システム側が、意図的に時刻を変更、修正した可能性が高い。このため、制御部２５は、符号Ｃのように、システム時計２３の時刻ｔｓと基準時計２１の時刻ｔｒを、直ちに時刻源時計２０の時刻ｔｂに補正する。修正するタイミングは、例えば検出した次のサンプリング周期Ｔ１後の時刻ｔ２５である。また、制御部２５は、システム時計２３と基準時計２１の時刻を補正すると共に、移動平均値ｍａを０にリセットする。
なお、第１閾値は、通常の運用（時刻供給システム側のクロック精度に応じた揺れ等）を検出できるレベルに設定しておく。このため、第１閾値は、複数の時刻供給システムそれぞれのクロック精度に応じて設定するようにしてもよい。図１に示したようにタイムサーバー２が、３種類の時刻供給システム３から時刻を取得する場合は、第１移動平均用の第１閾値、第２移動平均用の第１閾値、第３移動平均用の第１閾値それぞれを、異なるように設定するようにしてもよい。この場合は、第１移動平均用の第１閾値を最も小さく、第３移動平均用の第１閾値を最も大きいように設定してもよい。
また、第２閾値は、通常の運用では、検出されないレベルに設定しておく。このため、第１移動平均用の第２閾値、第２移動平均用の第２閾値、第３移動平均用の第２閾値を、同じ閾値に設定するようにしてもよく、異なる閾値に設定するようにしてもよい。
なお、タイムサーバー２は、システム時計２３の時刻を合わせている時刻源時計２０が第１時計２０２であっても、時刻源時計２０が備える全ての時計において時刻供給システム３から標準時刻を取得し、サンプリング周期Ｔ１毎に、移動平均値を求める。
また、本実施形態では、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差の移動平均値を求め、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差と第１閾値とを比較する。この結果、本実施形態によれば、例えば、運用開始後の数周期に補正が行われた後、移動平均値が平均化されてほぼ一定となるため、補正が行われなくなる。これにより、本実施形態によれば、外部装置に配信する時刻の補正回数を減らすことができる。
また、本実施形態では、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差の移動平均値を求め、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２の時刻ｔｍとの時刻差と第１閾値とを比較する。この結果、本実施形態によれば、例えば、運用開始後の数周期に補正が行われた後、移動平均値が平均化されてほぼ一定となるため、補正が行われなくなる。これにより、本実施形態によれば、外部装置に配信する時刻の補正回数を減らすことができる。
ここで、時刻源時計２０が備える時計が切り替わったときの処理を説明する。
図５は、本実施形態に係る時刻源時計２０が切り替わったときの処理例を示す図である。なお、図５の処理は、第３時計２０６から第２時計２０４に切り替わった例である。図５において、縦軸、横軸は、図３と同じである。
図５は、本実施形態に係る時刻源時計２０が切り替わったときの処理例を示す図である。なお、図５の処理は、第３時計２０６から第２時計２０４に切り替わった例である。図５において、縦軸、横軸は、図３と同じである。
図５における第３時計の図において、符号ｇ１０１１は、第３基準時計２１３の経過時間における時刻である。符号ｇ１０２１は、第３基準時計２１３の時刻に対するシステム時計２３の経過時間における時刻の変化である。符号ｇ１１１は、第３時計２０６の時刻と、第３基準時計２１３の時刻との経過時間における時刻差である。符号１１２１は、第３時計２０６の時刻と第３基準時計２１３との時刻差の移動平均値である。
図５における第２時計の図において、符号ｇ１０１２は、第２基準時計２１２の経過時間における時刻である。符号ｇ１０２２は、第２基準時計２１２の時刻に対するシステム時計２３の経過時間における時刻の変化である。符号ｇ１２１は、第２時計２０４の時刻と、第２基準時計２１２の時刻との経過時間における時刻差である。符号１２２１は、第２時計２０４の時刻と第２基準時計２１２との時刻差の移動平均値である。
図５は、時刻ｔ１０１〜ｔ１０５の期間、第３時計２０６が取得した時刻情報に基づく時刻にシステム時計２３の時刻を合わせて運用し、ｔ１０５において第３時計２０６から第２時計に切り替わり、第２時計２０４が取得した時刻情報に基づく時刻にシステム時計２３の時刻を合わせて運用する例である。
第３移動平均時計２２３は、時刻ｔ１０１〜ｔ１０５に期間、第３時計２０６の時刻ｔｂ３と第３基準時計２１３の時刻ｔｒ３との時刻差の移動平均値ｍａ３を求め、移動平均値ｍａ３に基準時刻ｔｒ３を加算して第３移動平均時計２２３の時刻ｔｍ３を求める。なお、第２移動平均時計２２２も同様であり、時刻ｔ１０１〜ｔ１０５に期間、第２時計２０４の時刻ｔｂ２と第２基準時計２１２の時刻ｔｒ２との時刻差の移動平均値ｍａ２と第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２を求める。
第３移動平均時計２２３は、時刻ｔ１０１〜ｔ１０５に期間、第３時計２０６の時刻ｔｂ３と第３基準時計２１３の時刻ｔｒ３との時刻差の移動平均値ｍａ３を求め、移動平均値ｍａ３に基準時刻ｔｒ３を加算して第３移動平均時計２２３の時刻ｔｍ３を求める。なお、第２移動平均時計２２２も同様であり、時刻ｔ１０１〜ｔ１０５に期間、第２時計２０４の時刻ｔｂ２と第２基準時計２１２の時刻ｔｒ２との時刻差の移動平均値ｍａ２と第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２を求める。
時刻ｔ１０２およびｔ１０３のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと第３移動平均時計２２３の時刻ｔｍ３との時刻差が第３移動平均用の第１閾値以上であるため、制御部２５は、それぞれ、符号Ｄ、符号Ｅのように、システム時計２３の時刻ｔｓを、第３移動平均時計２２３の時刻ｔｍ３に補正する。この結果、時刻ｔ１０５におけるシステム時計２３の時刻ｔｓがｔｓ１になる。
時刻ｔ１０５のとき、制御部２５は、システム時計２３の時刻を合わせている時刻源時計２０を第３時計２０６から第２時計２０４に切り換えるものとする。
第２移動平均時計２２２は、引き続き時刻ｔ１０５以降の期間、第２時計２０４の時刻ｔｂ２と第２基準時計２１２の時刻ｔｒ２との時刻差の移動平均値ｍａ２を求め、移動平均値ｍａ２に基準時刻ｔｒ２を加算して第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２を求める。なお、第３移動平均時計２２３も同様に、時刻ｔ１０５以降の期間、第３時計２０６の時刻ｔｂ３と第３基準時計２１３の時刻ｔｓ３との時刻差の移動平均値ｍａ３と第３移動平均時計２２３の時刻ｔｍ３を求める。
第２移動平均時計２２２は、引き続き時刻ｔ１０５以降の期間、第２時計２０４の時刻ｔｂ２と第２基準時計２１２の時刻ｔｒ２との時刻差の移動平均値ｍａ２を求め、移動平均値ｍａ２に基準時刻ｔｒ２を加算して第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２を求める。なお、第３移動平均時計２２３も同様に、時刻ｔ１０５以降の期間、第３時計２０６の時刻ｔｂ３と第３基準時計２１３の時刻ｔｓ３との時刻差の移動平均値ｍａ３と第３移動平均時計２２３の時刻ｔｍ３を求める。
時刻ｔ１０５のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２との時刻差が第２移動平均用の第１閾値未満であるため、制御部２５は、システム時計２３の時刻ｔｓを、第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２に補正しない。
時刻１０６のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２との時刻差が第２移動平均用の第１閾値以上であるため、制御部２５は、符号Ｆのように、システム時計２３の時刻ｔｓを、第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２に補正する。
時刻１０６のとき、システム時計２３の時刻ｔｓと第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２との時刻差が第２移動平均用の第１閾値以上であるため、制御部２５は、符号Ｆのように、システム時計２３の時刻ｔｓを、第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２に補正する。
なお、制御部２５は、第３時計２０６から第２時計２０４に切り替えた時刻ｔ１０５において、第２移動平均時計２２２が第２時計２０４の時刻差の変動の周期より長く移動平均時刻ｔｍ２を出力している場合には、移動平均時刻ｔｍ２が安定した時刻となっていることが予想される。その場合には、システム時計２３の時刻ｔｓを、第２移動平均時計２２２の時刻ｔｍ２に補正するようにしてもよい。またその補正は、時刻源時計２０と基準時計２１との時刻差を確認するサンプリング周期の数回分をかけて、ゆっくりと補正するようにしてもよい。
このように、本実施形態では、図５に示したように、システム時計２３に用いられていない場合であっても移動平均値ｍａを求めている。これにより、時刻源時計２０の時計（第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６のいずれか１つ）が切り替わった場合であっても、切り替わった時刻までの移動平均値ｍａが求められている。このため、本実施形態では、時刻源時計２０を切り替えた直後でも、システム時計２３の時刻ｔｓと移動平均時計２２時刻ｔｍ（第１移動平均時刻、第２移動平均時刻、第３移動平均時刻のいずれか１つ）との時刻差と、第１閾値、第２閾値との比較を行い、システム時計２３を補正することができる。すなわち、本実施形態によれば、時刻源時計２０を切り替わる前後で、滞ることなくスムーズに時刻配信を行うことができる。
次に、タイムサーバー２が行う処理手順例を説明する。
図６は、本実施形態に係るタイムサーバー２が行う処理手順例を示すフローチャートである。なお、以下の処理では、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６それぞれが、時刻供給システム３から取得した標準時の時刻情報に基づき時刻を合わせている状態である。なお、制御部２５は、タイムサーバー２の電源がオン状態になったとき、移動平均時計２２の移動平均値を０にリセットする。
図６は、本実施形態に係るタイムサーバー２が行う処理手順例を示すフローチャートである。なお、以下の処理では、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６それぞれが、時刻供給システム３から取得した標準時の時刻情報に基づき時刻を合わせている状態である。なお、制御部２５は、タイムサーバー２の電源がオン状態になったとき、移動平均時計２２の移動平均値を０にリセットする。
（ステップＳ１）通信部２０１は、ＧＰＳ３１から標準時の時刻情報を取得する。取得部２０３は、光テレホンＪＪＹ３２から標準時の時刻情報を取得する。取得部２０５は、データ供給装置３３から標準時の時刻情報を取得する。続けて、取得した標準時の時刻をそれぞれ、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６に合わせる。
なお、その後、通信部２０１、取得部２０３、取得部２０５は、それぞれのサンプリングタイミングで標準時の時刻情報を取得し、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６を、それぞれの標準時の時刻に合わせる処理を継続するものとする。
なお、その後、通信部２０１、取得部２０３、取得部２０５は、それぞれのサンプリングタイミングで標準時の時刻情報を取得し、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６を、それぞれの標準時の時刻に合わせる処理を継続するものとする。
（ステップＳ２）基準時計２１である第１基準時計２１１、第２基準時計２１２、第３基準時計２１３は、それぞれ、制御部２５の制御に応じて、時刻源時計２０の第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６から時刻情報取得し、取得した時刻情報に基づく時刻に時計を合わせる。
（ステップＳ３）システム時計２３は、制御部２５の制御に応じて、優先順位に応じて選択した時刻源時計２０の１つ（第ｎ時計。ｎは、１、２、３のいずれか１つ）から時刻情報取得し、取得した時刻情報に基づく時刻に時計を合わせる。システム時計２３は、合わせた時刻情報を、配信部２４を介して外部機器に供給する。
（ステップＳ４）サンプリング周期ごとに、第１移動平均時計２２１、第２移動平均時計２２２、第３移動平均時計２２３は、それぞれ、第１基準時計２１１、第２基準時計２１２、第３基準時計２１３の時刻を取得する。
（ステップＳ５）続けて、第１移動平均時計２２１、第２移動平均時計２２２、第３移動平均時計２２３は、それぞれ、第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６の時刻を取得する。
（ステップＳ６）第１移動平均時計２２１は、第１時計２０２の時刻と第１基準時計２１１の時刻との時刻差を求める。第２移動平均時計２２２は、第２時計２０４の時刻と第２基準時計２１２の時刻との時刻差を求める。第３移動平均時計２２３は、第３時計２０６の時刻と第３基準時計２１３の時刻との時刻差を求める。
（ステップＳ７）第１移動平均時計２２１は、第１時計２０２の時刻と第１基準時計２１１の時刻との時刻差の第１移動平均値を求め、第１移動平均値に第１基準時計２１１の基準時刻を加算して第１移動平均時刻を求める。第２移動平均時計２２２は、第２時計２０４の時刻と第２基準時計２１２の時刻との時刻差の第２移動平均値と求め、第２移動平均値に第２基準時計２１２の基準時刻を加算して第２移動平均時刻を求める。第３移動平均時計２２３は、第３時計２０６の時刻と第３基準時計２１３の時刻との時刻差の第３移動平均値を求め、第３移動平均値に第３基準時計２１３の基準時刻を加算して第３移動平均時刻を求める。
（ステップＳ８）制御部２５は、システム時計２３の時刻と、選択中の時刻源時計２０（第ｎ時計）に対応する第ｎ移動平均時計の第ｎ移動平均時刻との時刻差が、第ｎ移動平均用の第１閾値以上であるか否かを判定する。制御部２５は、システム時計２３の時刻と第ｎ移動平均時刻との時刻差が、第ｎ移動平均用の第１閾値以上であると判定した場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）、ステップＳ９の処理に進める。制御部２５は、システム時計２３の時刻と第ｎ移動平均時刻との時刻差が、第ｎ移動平均用の第１閾値未満であると判定した場合（ステップＳ８；ＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻す。
（ステップＳ９）制御部２５は、システム時計２３の時刻と第ｎ移動平均時刻との時刻差、もしくはシステム時計２３の時刻と時刻源時計２０（第ｎ移動平均時刻に対応する第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６）の時刻との時刻差が、第２閾値以上であるか否かを判定する。制御部２５は、システム時計２３の時刻と第ｎ移動平均時刻との時刻差、もしくはシステム時計２３の時刻と時刻源時計２０（第ｎ移動平均時刻に対応する第１時計２０２、第２時計２０４、第３時計２０６）の時刻との時刻差が、第２閾値以上であると判定した場合（ステップＳ９；ＹＥＳ）、ステップＳ１１の処理に進める。制御部２５は、システム時計２３の時刻と第ｎ移動平均時刻との時刻差が、第２閾値未満であると判定した場合（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に進める。
（ステップＳ１０）制御部２５は、システム時計２３の時刻を移動平均時計２２の第ｎ移動平均時計の時刻に、所定の時間をかけて補正する。補正後、制御部２５は、ステップＳ４の処理に戻す。
（ステップＳ１１）制御部２５は、システム時計２３の時刻と、基準時計２１の第ｎ基準時計の時刻を、時刻源時計２０の第ｎ時計の時刻に直ちに補正する。補正後、制御部２５は、ステップＳ１２の処理に進める。
（ステップＳ１２）制御部２５は、第ｎ移動平均時計による第ｎ移動平均値を０にリセットする。処理後、制御部２５は、ステップＳ４の処理に戻す。
なお、上述した例では、時刻源時計２０が３つの時計を備える例を説明したが、時刻源時計２０が備える時計の数は１つであってもよく、４つ以上であってもよい。
また、時刻源時計２０が取得する時刻供給システム３は、ＧＰＳ３１、光テレホンＪＪＹ３２、データ供給装置３３に限らず、他の時刻供給システム、例えば長波ＪＪＹ、情報通信研究機構が電話回線を使用して日本標準時を配信する時刻供給システムであるテレホンＪＪＹ等であってもよい。
また、時刻源時計２０が取得する時刻供給システム３は、ＧＰＳ３１、光テレホンＪＪＹ３２、データ供給装置３３に限らず、他の時刻供給システム、例えば長波ＪＪＹ、情報通信研究機構が電話回線を使用して日本標準時を配信する時刻供給システムであるテレホンＪＪＹ等であってもよい。
以上のように、本実施形態では、時刻源時計２０から時刻情報を初めて取得したときに、基準時計２１の時刻とシステム時計２３の時刻を、時刻源時計２０の時刻に合わせる。そして、本実施形態では、以後、時刻源時計２０の時刻情報を取得するたびに、時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の時刻の時刻ずれの移動平均値を求める。また、本実施形態では、移動平均時計２２は、基準時計２１の時刻に移動平均値を加算した値を移動平均時刻に更新する。
そして、本実施形態では、移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との差が第１閾値以上になった場合、システム時計の時刻を、所定の時間をかけて移動平均時計２２の時刻に合わせる。本実施形態では、この処理を繰り返す。
そして、本実施形態では、移動平均時刻とシステム時計２３の時刻との差が第１閾値以上になった場合、システム時計の時刻を、所定の時間をかけて移動平均時計２２の時刻に合わせる。本実施形態では、この処理を繰り返す。
これにより、本実施形態によれば、時刻源時計２０の時刻と基準時計２１の時刻との時刻差について、タイムサーバー２のシステム時計２３の時刻が緩やかに追従する。この結果、本実施形態によれば、タイムサーバー２が供給する時刻情報がエンドユーザにとって時刻の揺れが少ないので、信頼性を確保した時刻配信が可能となる。
なお、上述した例では、時刻配信装置としてタイムサーバー２を例に説明したが、これに限られない。図２の構成の時刻配信装置を、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバー、タブレット端末、携帯電子機器等に適用することもできる。
なお、本発明におけるタイムサーバー２の機能の全てまたは一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりタイムサーバー２が行う処理の全てまたは一部を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
１…時刻配信システム、２…タイムサーバー、２０…時刻源時計、２１…基準時計、２２…移動平均時計、２２１…第１移動平均時計、２２２…第２移動平均時計、２２３…第３移動平均時計、２３…システム時計、２４…配信部、２５…制御部、２６…記憶部、２０１…通信部、２０２…第１時計、２０３…取得部、２０４…第２時計、２０５…取得部、２０６…第３時計、２４１…ＰＴＰ時計、２４２…ＮＴＰ時計
Claims (7)
- 標準時の時刻情報を取得する取得部と、
基準時刻を出力する基準時計と、
外部機器に時刻を供給するシステム時計と、
前記標準時の時刻情報に基づく時刻と、前記基準時刻との差の移動平均値を求め、前記移動平均値に前記基準時刻を加算した時刻である移動平均時刻を更新する移動平均部と、
前記移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる制御部と、
を備える時刻配信装置。 - 前記制御部は、前記システム時計の時刻と前記標準時の時刻情報に基づく時刻との差が前記第１閾値より大きい値である第２閾値以上の場合、もしくは、前記システム時計の時刻と前記移動平均時刻との差が第２閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記標準時の時刻に合わせる、請求項１に記載の時刻配信装置。
- 前記制御部は、前記標準時の時刻情報を所定期間取得した後、前記移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が第１閾値未満であっても、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる、請求項１または請求項２に記載の時刻配信装置。
- 前記制御部は、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる際、所定の時間をかけて合わせる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の時刻配信装置。
- 前記取得部は、
標準時の時刻情報を供給する第１の時刻供給システムから第１の標準時の時刻を取得する第１の取得部と、
標準時の時刻情報を供給する第２の時刻供給システムから第２の標準時の時刻を取得する第２の取得部と、を備え、
前記移動平均部は、
前記第１の標準時の時刻と前記基準時刻との差の移動平均値と第１の移動平均時刻を求める第１の移動平均部と、
前記第２の標準時の時刻と前記基準時刻との差の移動平均値と第２の移動平均時刻を求める第２の移動平均部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１の標準時の時刻と前記第２の標準時の時刻のいずれか１つを、所定の優先順位に基づいて選択する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の時刻配信装置。 - 前記制御部は、
前記優先順位に基づいて前記第１の標準時の時刻を選択したとき、
前記第１の移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が前記第１の標準時の時刻に対応する第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記第１の移動平均時刻に合わせ、
前記優先順位に基づいて第２の標準時の時刻を選択したとき、
前記第２の移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が前記第２の標準時の時刻に対応する第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記第２の移動平均時刻に合わせる、請求項５に記載の時刻配信装置。 - 取得部が、標準時の時刻情報を取得する手順と、
基準時計が、基準時刻を出力する手順と、
システム時計が、外部機器に時刻を供給する手順と、
移動平均部が、前記標準時の時刻情報に基づく時刻と、前記基準時刻との差の移動平均値を求め、前記移動平均値に前記基準時刻を加算した時刻である移動平均時刻を更新する手順と、
制御部が、前記移動平均時刻と前記システム時計の時刻との差が第１閾値以上の場合に、前記システム時計の時刻を前記移動平均時刻に合わせる手順と、
を含む時刻調整方法。
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| JP2018011766A JP6982510B2 (ja) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | 時刻配信装置、および時刻調整方法 |
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| JP2018011766A JP6982510B2 (ja) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | 時刻配信装置、および時刻調整方法 |
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