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JP7604753B2 - Time synchronization method, time synchronization program, and time synchronization system - Google Patents
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JP7604753B2 - Time synchronization method, time synchronization program, and time synchronization system - Google Patents

Time synchronization method, time synchronization program, and time synchronization system Download PDF

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Description

この発明は、異なる機器を時刻同期させる時刻同期方法、時刻同期プログラムおよび時刻同期システムに関する。 This invention relates to a time synchronization method, a time synchronization program, and a time synchronization system for time-synchronizing different devices.

イーサネットTSN(Time-Sensitive Networking)等のネットワークの規格では、イーサネット(登録商標)に繋がれた機器間で時刻を同期する方法が規定されている。この時刻同期は、標準時刻を持つ時刻サーバにそれぞれの機器が接続して「時刻サーバ」に時刻を合わせる。 Network standards such as Ethernet TSN (Time-Sensitive Networking) prescribe a method for synchronizing time between devices connected to an Ethernet (registered trademark). In this time synchronization, each device connects to a time server that holds standard time and adjusts its time to the "time server."

個々の機器は、イーサネット等に接続されるPCやサーバの他に、車両に搭載されCAN(Controller Area Network)に接続される車載機器、ECHONET(Energy Conservation and HOmecare NETwork)(登録商標)に接続される家電機器、PLC(Programmable Logic Controller)の制御プログラムの実行により動作する工場等の機器、等がある。 Individual devices include PCs and servers connected to Ethernet, as well as in-vehicle devices installed in vehicles and connected to a CAN (Controller Area Network), home appliances connected to an ECHONET (Energy Conservation and HOMEcare NETwork) (registered trademark), and factory equipment that operates by executing a control program in a PLC (Programmable Logic Controller), etc.

従来、ネットワークを介した時刻同期に関連する技術として、例えば、下記特許文献1,2等がある。特許文献1は、NTP(Network Time Protocol)サーバ装置がクライアント端末装置にNTPをブロードキャストする際、周波数クロックをカウントし、時刻情報の補正に基準時刻を用いるか否かを決定することでクロック同期を安定させる。特許文献2は、ECHONET規格にしたがい、家電機器等を外部の通信網から家電時刻同期プロトコルを用いて時刻同期させる。Conventionally, there are technologies related to time synchronization via a network, such as those described in the following Patent Documents 1 and 2. Patent Document 1 stabilizes clock synchronization by counting a frequency clock when an NTP (Network Time Protocol) server device broadcasts an NTP to a client terminal device and determining whether or not to use a reference time to correct time information. Patent Document 2 synchronizes the time of home appliances and the like from an external communication network using the home appliance time synchronization protocol in accordance with the ECHONET standard.

特開2018-098711号公報JP 2018-098711 A 特開2008-152343号公報JP 2008-152343 A

しかしながら、従来技術では、下記のように、ネットワーク上での各機器の接続状態により、時刻同期を行うことができない機器が生じた。However, in conventional technology, some devices were unable to synchronize time depending on the connection status of each device on the network, as described below.

図10は、従来技術の問題点1の説明図である。図10には時刻サーバAにイーサネット等のネットワークを介して各機器B~Hが接続された構成例を示す。時刻サーバAを使用した時刻同期の場合において、図10に示すように時刻サーバAが故障すると、各機器B~Hが時刻を時刻サーバAに合わせることができなくなる。また、ネットワークが切断される等して時刻サーバAと繋がらなくなった機器B~Hについても時刻を合わせることができなくなる。 Figure 10 is an explanatory diagram of problem 1 of the prior art. Figure 10 shows an example configuration in which devices B to H are connected to time server A via a network such as Ethernet. In the case of time synchronization using time server A, if time server A breaks down as shown in Figure 10, devices B to H will no longer be able to synchronize their time with time server A. Furthermore, devices B to H that are no longer connected to time server A due to a network disconnection or the like will also no longer be able to synchronize their time.

図11は、従来技術の問題点2の説明図である。通常多くのネットワークでは、イーサネットだけでなくCAN等の遅いネットワークが混在している。図11には、時刻サーバAにはイーサネット等の速い接続で機器B,C,Dが接続されているが、機器E~Gは遅い接続であることを示す。ここで、ネットワーク上での通信方式の混在、例えば、イーサネット接続の機器とCAN接続の機器間は異なる通信方式であり、容易に時刻同期することができない。 Figure 11 is an explanatory diagram of problem 2 of the prior art. Usually, many networks contain not only Ethernet but also slower networks such as CAN. Figure 11 shows that devices B, C, and D are connected to time server A via a fast connection such as Ethernet, but devices E to G have slower connections. Here, the mixture of communication methods on the network, for example devices connected via Ethernet and devices connected via CAN, use different communication methods, and time synchronization cannot be easily achieved.

また、図11に示す例では、機器Eは機器Bに接続されており、機器E~Hは直接時刻サーバAには接続されていない。この場合、時刻サーバAに直接接続された機器グループGP(機器B~D)しか時刻同期できず、時刻サーバAに直接接続されていない機器E~Hは時刻同期することができない。 In the example shown in Figure 11, device E is connected to device B, and devices E to H are not directly connected to time server A. In this case, only device group GP (devices B to D) directly connected to time server A can synchronize time, and devices E to H that are not directly connected to time server A cannot synchronize time.

本発明は、上記課題に鑑み、時刻サーバに接続することなく、ネットワーク上の複数の機器を時刻同期できることを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to enable time synchronization of multiple devices on a network without connecting to a time server.

上記目的を達成するため、本発明の時刻同期方法は、ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期方法であって、送信元の機器は、前記ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信し、前記送信先の機器は、受信した複数の前記時刻情報のうち前記時計の精度が最も高い時刻情報を送信した前記送信元の機器を選択し、前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報に基づき時刻を修正する、処理を前記ネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行い、前記送信元の機器は、前記時計の精度と、前記時刻情報の送信時刻と、前記時刻情報を送信してから前記送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信し、前記送信先の機器は、前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報を受信した際の自機の前記時計の時刻と、前記到達予想時刻との差分を算出し、前記差分に基づき自機の前記時計の時刻を修正し、前記送信元の機器に、前記要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信し、前記応答の時刻情報は、前記要求の時刻情報を受信した時刻から前記応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、前記送信元の機器は、前記応答の時刻情報の受信により、前記到達予想時間を更新保持し、通信可能な前記送信先の機器に対し、前記時刻情報の送信を繰り返し行う、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the time synchronization method of the present invention is a time synchronization method for synchronizing the times of multiple devices connected to a network, in which a source device transmits time information including the accuracy of its own clock to a destination device connected for communication via the network, the destination device selects the source device which transmitted the time information with the highest accuracy of the clock from the multiple pieces of time information it received, and corrects the time based on the time information transmitted by the selected source device. This process is repeated among devices which can communicate within the network , and the source device checks the accuracy of the clock, the time when the time information was transmitted, and the time from when the time information was transmitted to when it is received by the destination device. and a predicted arrival time at the destination device, the destination device calculates a difference between the time on its own clock when it receives the time information transmitted by the selected source device and the predicted arrival time, corrects the time on its own clock based on the difference, and transmits response time information to the source device in response to the request time information, the response time information including the elapsed time from the time the request time information was received to the time the response time information was transmitted and the transmission time of the response time information, the source device updates and retains the predicted arrival time upon receiving the response time information, and repeatedly transmits the time information to the destination device with which it can communicate .

また、前記送信元の機器は、前記送信先の機器へデータ送信するパケットに前記時刻情報を含ませて送信する、ことを特徴とする。 The source device is further characterized in that it includes the time information in a packet that transmits data to the destination device.

また、送信元の機器は、前記時刻情報を前記パケットのヘッダに格納して送信する、ことを特徴とする。 The sending device is also characterized in that it stores the time information in the header of the packet and transmits it.

また、前記ネットワーク内は、複数の異なる通信方式を含み、互いに通信可能な通信方式の前記機器同士のデータ通信により時刻を同期する、ことを特徴とする。 The network also includes multiple different communication methods, and time is synchronized through data communication between devices using communication methods that allow communication with each other.

また、前記ネットワークは、車両内通信を含み、前記車両内の前記機器を前記車両外の前記機器、および前記車両内の前記機器同士、で時刻を同期する、ことを特徴とする。 The network also includes in-vehicle communication, synchronizing the time between the devices within the vehicle and the devices outside the vehicle, and between the devices within the vehicle and each other.

また、本発明の時刻同期プログラムは、ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期プログラムであって、送信元の機器に、前記ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信させ、前記送信先の機器に、受信した複数の前記時刻情報のうち前記時計の精度が最も高い時刻情報を送信した前記送信元の機器を選択させ、前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報に基づき時刻を修正させる、処理を前記ネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行わせ、前記送信元の機器に、前記時計の精度と、前記時刻情報の送信時刻と、前記時刻情報を送信してから前記送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信させ、前記送信先の機器に、前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報を受信した際の自機の前記時計の時刻と、前記到達予想時刻との差分を算出させ、前記差分に基づき自機の前記時計の時刻を修正させ、前記送信元の機器に、前記要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信させ、前記応答の時刻情報は、前記要求の時刻情報を受信した時刻から前記応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、前記送信元の機器に、前記応答の時刻情報の受信により、前記到達予想時間を更新保持させ、通信可能な前記送信先の機器に対し、前記時刻情報の送信を繰り返し行わせる、ことを特徴とする。 A time synchronization program of the present invention is a time synchronization program for synchronizing the times of a plurality of devices connected to a network, the program causing a source device to transmit time information including the accuracy of its own clock to a destination device connected for communication via the network, causing the destination device to select the source device which transmitted the time information with the highest accuracy of the clock from among the plurality of pieces of time information received, and correcting the time based on the time information transmitted by the selected source device. The program causes the source device to repeatedly perform a process among devices which can communicate within the network, and causes the source device to obtain the accuracy of the clock, the time when the time information was transmitted, and the time from when the time information was transmitted to when it is received by the destination device. the destination device calculates a difference between the time on its own clock when it receives the time information transmitted by the selected source device and the estimated arrival time, corrects the time on its own clock based on the difference, and causes the source device to transmit response time information to the request time information, the response time information including the elapsed time from the time the request time information was received to the time the response time information was transmitted and the transmission time of the response time information, the source device updates and retains the estimated arrival time upon receiving the response time information, and repeatedly transmits the time information to the destination device with which communication is possible .

また、本発明の時刻同期システムは、ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期システムであって、送信元の機器は、前記ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信する制御部を有し、前記送信先の機器は、受信した複数の前記時刻情報のうち前記時計の精度が最も高い時刻情報を送信した前記送信元の機器を選択し、前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報に基づき時刻を修正する、処理を前記ネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行う制御部を有し、前記送信元の機器の制御部は、前記時計の精度と、前記時刻情報の送信時刻と、前記時刻情報を送信してから前記送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信し、前記送信先の機器の制御部は、前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報を受信した際の自機の前記時計の時刻と、前記到達予想時刻との差分を算出し、前記差分に基づき自機の前記時計の時刻を修正し、前記送信元の機器に、前記要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信し、前記応答の時刻情報は、前記要求の時刻情報を受信した時刻から前記応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、前記送信元の機器の制御部は、前記応答の時刻情報の受信により、前記到達予想時間を更新保持し、通信可能な前記送信先の機器に対し、前記時刻情報の送信を繰り返し行う、ことを特徴とする。
The time synchronization system of the present invention is a time synchronization system for synchronizing the times of a plurality of devices connected to a network, in which a source device has a control unit that transmits time information including the accuracy of its own clock to a destination device connected for communication via the network, and the destination device has a control unit that selects the source device that transmitted the time information with the highest accuracy of the clock from among the plurality of pieces of time information received, and corrects the time based on the time information transmitted by the selected source device, and repeats this process between devices that can communicate within the network , and the control unit of the source device controls the accuracy of the clock, the time when the time information was transmitted, and the time when the destination device receives the time information after transmitting it. a control unit of the destination device calculates a difference between the time of the clock of the destination device when it receives the time information transmitted by the selected source device and the estimated arrival time, corrects the time of the clock of the destination device based on the difference, and transmits response time information to the source device in response to the request time information, the response time information including an elapsed time from the time of receiving the request time information to the time of transmission of the response time information and a transmission time of the response time information, the control unit of the source device updates and holds the estimated arrival time upon receiving the response time information, and repeatedly transmits the time information to the destination device with which it can communicate .

上記構成によれば、互いに通信接続された機器同士間で時刻情報に基づき、時刻同期させることができる。また、ネットワーク内で異なる各種の通信方式を含んでも、通信可能な機器同士間で時刻同期することで、ネットワーク全体の機器を時刻同期させることができるようになる。また、時計サーバを配置せずともネットワーク内の機器を時刻同期できるようになる。 According to the above configuration, it is possible to synchronize the time between devices that are connected to each other for communication based on the time information. Furthermore, even if the network includes various different communication methods, it is possible to synchronize the time of devices in the entire network by synchronizing the time between devices that can communicate. It is also possible to synchronize the time of devices in the network without disposing a clock server.

本発明によれば、時刻サーバに接続することなく、ネットワーク上の複数の機器を時刻同期できるという効果を奏する。 The present invention has the effect of enabling multiple devices on a network to synchronize their time without connecting to a time server.

図1は、実施の形態にかかる時刻同期システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a time synchronization system according to an embodiment. 図2は、実施の形態にかかる時刻同期システムのノード接続例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of node connections in the time synchronization system according to the embodiment. 図3は、実施の形態にかかる時刻同期システムの機能例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an example of functions of the time synchronization system according to the embodiment. 図4は、実施の形態にかかるノードのハードウェア構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a node according to the embodiment. 図5は、実施の形態にかかる時刻同期システムの制御処理例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a control process of the time synchronization system according to the embodiment. 図6は、実施の形態で用いる時刻情報のやり取りを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the exchange of time information used in the embodiment. 図7は、既存の時刻修正技術によるバラツキ状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing variations caused by existing time adjustment techniques. 図8は、実施の形態の時刻同期による時刻のバラツキの収束状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a convergence state of time variations due to time synchronization according to the embodiment. 図9Aは、既存の機器間の制御例を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing an example of control between existing devices. 図9Bは、既存の時刻同期による機器間の制御例を示す図である。FIG. 9B is a diagram showing an example of control between devices based on existing time synchronization. 図9Cは、実施の形態の時刻同期による機器間の制御例を示す図である。FIG. 9C illustrates an example of control between devices based on time synchronization according to the embodiment. 図10は、従来技術の問題点1の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of problem 1 of the prior art. 図11は、従来技術の問題点2の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of problem 2 of the prior art.

(実施の形態)
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる時刻同期方法、時刻同期プログラムおよび時刻同期システムの好適な各実施の形態を詳細に説明する。
(Embodiment)
Preferred embodiments of a time synchronization method, a time synchronization program, and a time synchronization system according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は、実施の形態にかかる時刻同期システムの構成例を示す図である。図1に示すように、時刻同期を行う複数の機器100は、各種ネットワークにより互いに通信接続されている。 Figure 1 is a diagram showing an example of the configuration of a time synchronization system according to an embodiment. As shown in Figure 1, multiple devices 100 that perform time synchronization are communicatively connected to each other via various networks.

例えば、機器100は、スマートフォン100aがインターネット111を介してPC100bに通信接続されている。PC100bは、イーサネット112aを介して制御ボード100cに通信接続されている。PC100bは、イーサネット112bを介して制御ボード100dに通信接続されている。制御ボード100dは、イーサネット112cを介して制御ボード100cに通信接続されている。For example, in the device 100, the smartphone 100a is communicatively connected to the PC 100b via the Internet 111. The PC 100b is communicatively connected to the control board 100c via Ethernet 112a. The PC 100b is communicatively connected to the control board 100d via Ethernet 112b. The control board 100d is communicatively connected to the control board 100c via Ethernet 112c.

制御ボード100cは、CAN113を介して制御ボード100eに通信接続されている。制御ボード100eは、シリアル通信114により制御ボード100fに通信接続されている。 Control board 100c is communicatively connected to control board 100e via CAN 113. Control board 100e is communicatively connected to control board 100f via serial communication 114.

図1に示した機器100のうち、PC100b,制御ボード100c,100dは、例えばIEEE802.1ASの通信規格に基づきイーサネット上で時刻同期を行う。図1に示すように、実施の形態では、システム上に従来の技術で説明した時刻サーバを配置する必要がない。なお、実施の形態では、特定の機器、例えば、PC100b等の時刻サーバに通信接続可能な機器をシステム上に配置してもよい。 Of the devices 100 shown in Figure 1, PC 100b and control boards 100c and 100d perform time synchronization over Ethernet based on the IEEE 802.1AS communication standard, for example. As shown in Figure 1, in the embodiment, there is no need to place a time server, as described in the prior art, on the system. Note that in the embodiment, a specific device, such as PC 100b, that can communicate with a time server may be placed on the system.

実施の形態の時刻同期システムは、以下の特徴を有する。
1.時刻サーバを必要としない。
2.標準時刻を時刻サーバ等から取得する必要がない。
3.システム内に異なる通信方式が混在する場合や、機器100同士が直接通信接続されていないネットワークでも時刻の同期(時刻を合わせること)ができる。
4.ネットワーク内の機器100が故障して失われた場合や、新たな機器100がネットワークに接続された場合でも、時刻の同期を維持することができる。
The time synchronization system according to the embodiment has the following features.
1. No time server is required.
2. There is no need to obtain standard time from a time server, etc.
3. Time synchronization (time matching) is possible even when different communication methods are mixed within a system or when devices 100 are not directly connected to each other in a network.
4. Even if a device 100 in the network breaks down and is lost, or if a new device 100 is connected to the network, time synchronization can be maintained.

図2は、実施の形態にかかる時刻同期システムのノード接続例を示す図である。図2では、複数の機器100をノードA~Hで示している。実施の形態の時刻同期システムは、下記の各構成を有する。図中実線はノード間で通信接続された通信速度が所定以上の速い接続であり、点線は通信速度が所定未満の遅い接続を示す。 Figure 2 is a diagram showing an example of node connections in a time synchronization system according to an embodiment. In Figure 2, multiple devices 100 are shown as nodes A to H. The time synchronization system according to an embodiment has the following configurations. In the figure, solid lines indicate fast connections between nodes with a communication speed equal to or higher than a predetermined speed, and dotted lines indicate slow connections with a communication speed below a predetermined speed.

1.ネットワーク上の各ノードA~H(機器100)は、相手と通常にデータをやり取りする際に相手に時刻情報を送る。時刻情報は、下記a~cの情報を含む。
a:自分の時刻(ノード時刻)
b:自分が持っている時計の精度(ノード精度)
c:相手に(データが)到達した際の(伝送遅延を考慮した)時刻(到達予想時刻)
1. Each node A to H (device 100) on the network sends time information to the other node when normally exchanging data with the other node. The time information includes the following information a to c:
a: Your time (node time)
b: The accuracy of your clock (node accuracy)
c: The time (taking into account transmission delays) when the data arrives at the other party (estimated arrival time)

時計の精度は、例えば、ノードが持つクロック精度である。実施の形態の時刻同期システムでは、時刻専用のパケットを用いる必要がない。なお、自身のノードがデータなしのパケットを相手のノードに送る際のパケットは、時刻専用のパケットとなる。これにより、各ノードA~Hは、積極的に時刻を取りに行かなくても通信接続された相手のノードA~Hから送られてくる時刻情報を取得できる。 The clock accuracy is, for example, the clock accuracy of a node. In the time synchronization system of the embodiment, there is no need to use time-only packets. When a node sends a packet without data to a partner node, the packet is a time-only packet. This allows each node A to H to obtain time information sent from its partner nodes A to H with which it is connected in communication, without the node having to actively go and get the time.

2.時刻同期の概要
1)電源が入ったばかりで、まだ時刻が定まっていないノードは、一定の時間の間で送られてくる他のノードから送信されたパケット数に応じて一つまたは複数の時刻情報を取得する。例えば、ノードEは、直接通信接続されたノードB、F、Hからそれぞれパケットを受け取る。
2. Overview of time synchronization 1) A node that has just been turned on and has not yet determined its time acquires one or more pieces of time information according to the number of packets sent from other nodes within a certain period of time. For example, node E receives packets from nodes B, F, and H that are directly connected to it.

2)ノードEは、ノードB,F,Hから受け取ったパケットの中から一番「時計の精度が高い」ノードBの時刻情報を自ノードEの時刻の基準とする。 2) Node E uses the time information from node B, which has the most accurate clock among the packets received from nodes B, F, and H, as the basis for its own time.

3)ノードEは、時刻情報を採用したノードBに対して、時刻が到達した経過時間を含めた時刻情報を返す。
4)時刻情報を返されたノードBは、先に送ったパケットの送信時刻からの経過時間に基づき、次回対象ノードEに送る時刻情報を計算(更新)する。この時刻情報の演算は、到達予想時刻を用いた方法により行う。
3) Node E returns time information, including the elapsed time until the time was reached, to node B that adopted the time information.
4) Node B, which has received the time information, calculates (updates) the time information to be sent next to node E based on the time elapsed since the transmission time of the previously sent packet. This calculation of the time information is performed using a method that uses the predicted arrival time.

ここで、ノードEは、ノードBに時刻情報を応答し、この応答した時刻情報は、下記d,eを含む。
d:送信先ノードEが応答する時刻情報の送信時刻
e:送信元ノードEが送信元ノードBから時刻情報を受信した後、送信時刻までの経過時間
Here, node E responds with time information to node B, and this responded time information includes the following d and e.
d: transmission time of the time information responded by the destination node E e: the elapsed time from when the source node E received the time information from the source node B until the transmission time

5)時刻を同期したノードEについても、通信接続された周辺のノードB,F,Hに時刻情報を送ることができる。 5) Node E, which has synchronized its time, can also send time information to the surrounding nodes B, F, and H with which it is connected in communication.

上記によれば、ノードEは、通信接続されたノードB,F,Hのうち一部のノード(例えば、ノードB)からの時刻情報が途切れた場合でも、他ノードF,Hから時刻情報を受信できる。そして、ノードEは、他ノードF,Hから受信した時刻情報により、自ノードEの時刻合わせ(時刻同期)が行え、ネットワーク上の不特定な通信経路で生じる通信障害に対する耐性を向上できるようになる。 According to the above, even if time information from some of the nodes (e.g., node B) among the nodes B, F, and H connected to node E is interrupted, node E can receive time information from the other nodes F and H. Then, node E can adjust the time of its own node E (time synchronization) using the time information received from the other nodes F and H, thereby improving the resistance to communication failures that occur on unspecified communication paths on the network.

また、ノードEは、周辺の他のノードB,F,Hに時刻を合わせるため、ネットワーク上に時刻サーバを有さない場合でも、時刻を合わせる(同期する)ことができ、また、システム全体のノードA~Hを時刻同期できるようになる。 In addition, node E synchronizes the time with other nearby nodes B, F, and H, making it possible to synchronize the time even if there is no time server on the network, and also enabling time synchronization of nodes A to H throughout the system.

また、精度の高い一つのノード(例えばノードA)が存在し、全てのノードB~Hが精度の高い一つのノードAに直接繋がっているとする。この場合、各ノードB~HはノードAに時刻を合わせることになるので、イーサネットTSNと同様の時刻同期精度が得られる。 Also, assume that there is one highly accurate node (for example, node A) and all nodes B to H are directly connected to this highly accurate node A. In this case, each node B to H will synchronize its time with node A, resulting in time synchronization accuracy similar to that of Ethernet TSN.

ここで、ノードAに障害が発生した場合でも、各ノードB~Hは、自動的に次の精度のノード(ノードC~H)の時刻情報を採用して時刻同期できるようになり、この点でイーサネットTSNでは得られない柔軟な時刻同期が行えるようになる。 Here, even if a failure occurs in node A, each node B to H will be able to automatically adopt the time information of the node with the next highest accuracy (nodes C to H) to synchronize time, which allows for flexible time synchronization that cannot be achieved with Ethernet TSN.

図3は、実施の形態にかかる時刻同期システムの機能例を示すブロック図である。図3には、時刻同期する一対の送信元ノードBと、送信先ノードEそれぞれの機器100を示した。なお、図1のネットワーク接続例でみると、送信先ノードEに通信接続されているノードB,F,Hが送信元ノードとなる。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the functions of a time synchronization system according to an embodiment. Figure 3 shows devices 100 for a pair of time-synchronized source node B and destination node E. In the network connection example of Figure 1, nodes B, F, and H that are communicatively connected to destination node E are source nodes.

送信元ノードBは、タイマ301、送信時刻取得部302、時刻情報処理部303、通信部304、を含む。タイマ301は、時刻情報を計時する。送信時刻取得部302はタイマ301の計時情報に基づき、送信先ノードEへ時刻情報を送信する送信時刻を取得する。The source node B includes a timer 301, a transmission time acquisition unit 302, a time information processing unit 303, and a communication unit 304. The timer 301 measures time information. The transmission time acquisition unit 302 acquires the transmission time for transmitting time information to the destination node E based on the measurement information of the timer 301.

時刻情報処理部303は、送信先ノードEに送信する時刻情報を生成する。時刻情報は、上記a:ノード時刻、b:時計の精度、c:到達予想時刻を含む。到達予想時刻は、初期値として送信元ノードB,送信先ノードE間のネットワークの通信速度に基づき算出可能であるが、送信元ノードB,送信先ノードE間での時刻情報のやり取りによって伝搬遅延を考慮したより精度の高い値に更新できる。The time information processing unit 303 generates time information to be transmitted to the destination node E. The time information includes the above a: node time, b: clock accuracy, and c: predicted arrival time. The predicted arrival time can be calculated as an initial value based on the communication speed of the network between the source node B and the destination node E, but can be updated to a more accurate value that takes into account propagation delays by exchanging time information between the source node B and the destination node E.

通信部304は、送信元ノードBと送信先ノードEとの間のネットワークに対応した通信方式で互いの通信を行う。 The communication unit 304 communicates with the source node B and the destination node E using a communication method corresponding to the network between them.

また、時刻情報処理部303は、送信先ノードEから時刻情報の応答があると、この時刻情報に基づき、前回送信先ノードEに送信した到達予想時刻を更新する。応答された時刻情報は、d:送信先ノードEが送信する時刻情報の送信時刻と、e:送信元ノードBが送信元ノードBから時刻情報を受信した後送信時刻までの経過時間と、を含む。In addition, when the time information processing unit 303 receives a response of time information from the destination node E, it updates the predicted arrival time previously transmitted to the destination node E based on this time information. The responded time information includes: d: the transmission time of the time information transmitted by the destination node E; and e: the elapsed time from when the source node B received the time information from the source node B until the transmission time.

送信元ノードBの時刻情報処理部303は、送信先ノードEに対する時刻情報に含まれる到達予想時刻を更新保持しておく。時刻情報処理部303は、更新した到達時刻を次回送信先ノードEに時刻情報を送信する際、時刻情報に含めて送信する。The time information processing unit 303 of the source node B updates and retains the predicted arrival time included in the time information for the destination node E. The time information processing unit 303 includes the updated arrival time in the time information when transmitting the time information to the destination node E next time.

送信先ノードEは、通信部311、受信時刻取得部312、時刻情報処理部313、タイマ314、を含む。通信部311は、送信先ノードEと送信元ノードBとの間のネットワークに対応した通信方式で互いの通信を行う。 The destination node E includes a communication unit 311, a reception time acquisition unit 312, a time information processing unit 313, and a timer 314. The communication unit 311 communicates with the destination node E and the source node B using a communication method corresponding to the network between them.

受信時刻取得部312は、送信元ノードBから受信した時刻情報を取得する。時刻情報処理部313は、送信元ノードBから受信した時刻情報を受信した受信時刻をタイマ314から取得する。The reception time acquisition unit 312 acquires the time information received from the source node B. The time information processing unit 313 acquires from the timer 314 the reception time at which the time information received from the source node B was received.

時刻情報処理部313は、送信元ノードBから受信した時刻情報の採用の可否を送信元ノードBの「時計の精度」に基づき判定し、採用時には、時刻情報に含まれる到達予想時刻との差に応じて自ノードEの時刻を補正する。The time information processing unit 313 determines whether or not to adopt the time information received from the source node B based on the "clock accuracy" of the source node B, and when adopting the information, corrects the time of its own node E according to the difference from the predicted arrival time contained in the time information.

ここで、送信先ノードEは、直接通信接続された送信元ノードB,F,Hからそれぞれ時刻情報を受信するが、これら送信元ノードB,F,Hから受信した時刻情報に含まれる「時計の精度」のうち最も精度が高い送信元ノード(ノードB)を選択し、自ノードEを送信元ノードBに時刻同期させる。Here, destination node E receives time information from each of source nodes B, F, and H with which it is directly connected, and selects the source node (node B) with the highest clock accuracy contained in the time information received from source nodes B, F, and H, and synchronizes its own node E with the time of source node B.

そして、時刻情報処理部313は、自ノードEを送信元ノードBの時刻に同期させるため、自ノードEにおけるタイマ314が計時する時刻の進み/遅れを補正する。また、時刻情報処理部313は、送信元ノードBに対し、時刻情報を送信する。時刻情報は、この時刻情報の送信時刻と、送信元ノードBから時刻情報を受信した後送信時刻までの経過時間を含む。Then, the time information processing unit 313 corrects the advance/delay of the time measured by the timer 314 in the own node E in order to synchronize the own node E with the time of the source node B. The time information processing unit 313 also transmits time information to the source node B. The time information includes the transmission time of this time information and the elapsed time from when the time information is received from the source node B to the transmission time.

図3では、便宜上、送信元ノードの機能と送信先ノードの機能を分けて記載した。実際には、各ノード(機器100)は、送信元ノードの機能と送信先ノードの機能とを有している。このため、ある一つのノード(機器100)は、図3に記載した送信元ノードと送信先ノードの機能を有する。また、図3における通信部304,311は、一つのノード(機器100)あたり一つの機能として配置でき、時刻情報処理部303,313についても一つのノード(機器100)で一つの機能として配置できる。 In Figure 3, for convenience, the functions of the source node and the destination node are shown separately. In reality, each node (device 100) has the functions of a source node and a destination node. Therefore, a given node (device 100) has the functions of the source node and the destination node shown in Figure 3. Also, the communication units 304, 311 in Figure 3 can be arranged as one function per node (device 100), and the time information processing units 303, 313 can also be arranged as one function per node (device 100).

図4は、実施の形態にかかるノードのハードウェア構成例を示す図である。上記ノードA~Hを構成する機器100は、図4に示すハードウェアで構成できる。図4において、機器100は、それぞれ制御部(CPU)401と、Read-Only Memory(ROM)402と、Random Access Memory(RAM)403と、半導体メモリやディスクドライブ等の補助記憶部404と、通信インタフェース(I/F)405と、入出力I/F410と、を含む。これらCPU401~入出力I/F410は、バス406によってそれぞれ接続されている。 Figure 4 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a node according to an embodiment. The devices 100 constituting the above-mentioned nodes A to H can be configured with the hardware shown in Figure 4. In Figure 4, each of the devices 100 includes a control unit (CPU) 401, a read-only memory (ROM) 402, a random access memory (RAM) 403, an auxiliary storage unit 404 such as a semiconductor memory or a disk drive, a communication interface (I/F) 405, and an input/output I/F 410. These CPU 401 to input/output I/F 410 are each connected by a bus 406.

機器100は、PCやスマートフォン、各種ボード等の装置構成に対応して、ディスプレイ、キーボード、マウス、スキャナ、プリンタを有してもよく、これらは入出力I/F410を介して接続することができる。なお、スマートフォンやタブレット等の機器100では、ディスプレイ、キーボード、マウスの機能を集約したタッチパネルを用いることもできる。The device 100 may have a display, keyboard, mouse, scanner, and printer corresponding to the device configuration of a PC, smartphone, various boards, etc., which can be connected via the input/output I/F 410. Note that in the device 100 such as a smartphone or tablet, a touch panel that combines the functions of a display, keyboard, and mouse can also be used.

CPU401は、機器100を統括制御し、実施の形態では、時刻同期を司る演算処理装置である。ROM402は、機器100のプログラム等を記憶する不揮発性メモリである。RAM403は、CPU401によるプログラムの演算処理実行時のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。The CPU 401 is an arithmetic processing device that controls the device 100 and, in the embodiment, is responsible for time synchronization. The ROM 402 is a non-volatile memory that stores the programs of the device 100. The RAM 403 is a volatile memory that is used as a work area when the CPU 401 executes arithmetic processing of the programs.

通信I/F405は、ネットワークNWと内部のインタフェースを司り、他の機器100との間のデータの入出力を行う。具体的に、通信I/F405は、通信回線を通じてLAN(Local Area Network)、CAN、ECHONET等の各種ネットワークNWを介して他の機器100との間の通信を行う。The communication I/F 405 controls the network NW and the internal interface, and performs input and output of data between the other devices 100. Specifically, the communication I/F 405 performs communication with the other devices 100 via various networks NW such as LAN (Local Area Network), CAN, and ECHONET through a communication line.

ネットワークNWは、上記の他に、WiFi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、赤外線通信(IrDA)等を含み、他の機器100と無線/有線通信することができる。In addition to the above, the network NW may include Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), infrared communication (IrDA), etc., and may communicate wirelessly/wired with other devices 100.

図5は、実施の形態にかかる時刻同期システムの制御処理例を示すフローチャートである。図5には、送信元ノードと送信先ノードの機器100の処理例として、図2の説明に対応して送信元ノードB(100)と、送信先ノードE(100)の各制御部(CPU401)が実行する制御処理例を示す。 Figure 5 is a flowchart showing an example of control processing of a time synchronization system according to an embodiment. Figure 5 shows an example of control processing executed by each control unit (CPU 401) of source node B (100) and destination node E (100) in accordance with the description of Figure 2 as an example of processing of the source node and destination node devices 100.

送信元ノードB側の制御処理を説明すると、送信元ノードBは、送信先ノードE(100)に対して時刻情報を送信する際の送信時刻をタイマ301から取得し(ステップS501)、時刻情報を送信する(ステップS502)。時刻情報には、上記a:ノード時刻、b:時計の精度、c:到達予想時刻を含む。To explain the control process on the source node B side, the source node B obtains the transmission time when transmitting time information to the destination node E (100) from the timer 301 (step S501), and transmits the time information (step S502). The time information includes the above a: node time, b: clock accuracy, and c: expected arrival time.

この後、送信元ノードBは、送信先ノードEからの時刻情報の返答を待ち、時刻情報を受信すると(ステップS503)、返答された時刻情報に含まれるd:送信時刻、e:経過時間とに基づき、保持してあるノードEの到達予想時刻を更新する(ステップS504)。この更新により、送信元ノードBは、ノードB,E間の伝搬遅延を考慮した到達予想時刻を得ることができ、次回ノードEに送信する時刻情報に含まれる到達予想時刻の精度を向上できる。After this, the source node B waits for a response of time information from the destination node E, and upon receiving the time information (step S503), it updates the estimated arrival time of node E that it has stored based on d: transmission time and e: elapsed time contained in the returned time information (step S504). This update allows the source node B to obtain an estimated arrival time that takes into account the propagation delay between nodes B and E, and improves the accuracy of the estimated arrival time contained in the time information to be transmitted to node E next time.

送信元ノードBは、上記一連の処理をノードEとの間でやり取りすることで、ノードB,E間のネットワークの伝送特性の経時的な変動や、ノードEでの時刻同期処理時間に相当する到達予想時刻を逐次更新し、時刻同期精度を向上できる。By exchanging the above series of processes with node E, the source node B can successively update the estimated arrival time, which corresponds to the time synchronization processing time at node E and the fluctuation over time in the transmission characteristics of the network between nodes B and E, thereby improving the accuracy of time synchronization.

次に、送信先ノードE側の制御処理を説明する。送信先ノードEは、送信元ノードBから時刻情報を受信すると(ステップS511)、ノードEのタイマ314から時刻情報の受信時刻を取得する(ステップS512)。Next, the control process on the side of the destination node E will be described. When the destination node E receives time information from the source node B (step S511), it obtains the reception time of the time information from the timer 314 of the node E (step S512).

次に、送信先ノードEは、送信元ノードBから受信した時刻情報の採用判定を行う(ステップS513)。送信先ノードEは、直接通信接続されたノードB,F,Hからそれぞれ時刻情報を受信している。送信先ノードEは、ステップS513において、各ノードB,F,Hそれぞれの時刻情報に含まれる「時計の精度」を対比し、最も「時計の精度」が高いノードを選択する。図5の例では、送信元ノードBを選択している。Next, destination node E determines whether to accept the time information received from source node B (step S513). Destination node E receives time information from nodes B, F, and H, which are directly connected to it. In step S513, destination node E compares the "clock accuracy" contained in the time information of each of nodes B, F, and H, and selects the node with the highest "clock accuracy." In the example of Figure 5, source node B is selected.

そして、送信先ノードEは、送信元ノードBの時刻情報については採用と判断し(ステップS513:Yes)、ステップS514以下の処理を実行する。一方、送信先ノードEは、送信元ノードF,Hの時刻情報については採用しないと判断し(ステップS513:No)、ステップS517の処理に移行する。Then, the destination node E decides to adopt the time information of the source node B (step S513: Yes) and executes the process of step S514 and onward. On the other hand, the destination node E decides not to adopt the time information of the source nodes F and H (step S513: No) and proceeds to the process of step S517.

ステップS514では、送信先ノードEは、ステップS512で取得した受信時刻と、時計情報に含まれる到達予想時刻との差を算出する(ステップS514)。そして、送信先ノードEは、算出した差に基づき、送信先ノードEの時計(タイマ314)の時刻(進み/遅れ)を修正する(ステップS515)。例えば、送信先ノードEは、時計の時刻修正として、NTP時刻同期のslew/step補正値に基づき行う(ステップS516)。In step S514, the destination node E calculates the difference between the reception time acquired in step S512 and the estimated arrival time included in the clock information (step S514). The destination node E then corrects the time (advance/delay) of the clock (timer 314) of the destination node E based on the calculated difference (step S515). For example, the destination node E corrects the time of the clock based on the slew/step correction value of the NTP time synchronization (step S516).

この後、送信先ノードEは、送信元ノードBへ時刻情報を返答する(ステップS517)。この返答の時刻情報には、返答の時刻情報は、d:送信先ノードEが送信する時刻情報の送信時刻と、e:送信先ノードEが送信元ノードBから時刻情報を受信した後送信時刻までの経過時間と、を含む。After this, the destination node E responds with the time information to the source node B (step S517). This response time information includes: d: the transmission time of the time information transmitted by the destination node E; and e: the elapsed time from when the destination node E received the time information from the source node B until the transmission time.

このように、送信先ノードEは、直接通信接続された(隣接する)送信元ノードB,F,Hから受信した時刻情報に基づき、自ノードEの時刻を最も「時計の精度」が高い送信元ノードBに同期して時刻修正できるようになる。In this way, the destination node E can synchronize and correct its own time with the source node B, which has the highest "clock accuracy," based on the time information received from the (adjacent) source nodes B, F, and H with which it is directly connected in communication.

また、時刻同期を行った後のノードEは、送信元ノードEとして直接接続された他の送信先ノード(図2の例ではノードF,H)の時刻同期を行うことができ、ネットワーク内の全てのノードA~Hを時刻同期できるようになる。ここで、直接接続されたノード同士は所定の通信方式で通信可能であるため、上記処理を繰り返すことにより、各種通信方式が混在するネットワーク全体のノード(機器100)を時刻同期できる。Furthermore, after time synchronization, node E can perform time synchronization on other destination nodes (nodes F and H in the example of Figure 2) that are directly connected as source node E, making it possible to time synchronize all nodes A to H in the network. Here, since directly connected nodes can communicate with each other using a specified communication method, by repeating the above process, it is possible to time synchronize the nodes (devices 100) throughout the entire network, which uses a mixture of various communication methods.

図6は、実施の形態で用いる時刻情報のやり取りを示す図である。図6には、上記送信元ノードBと送信先ノードE(機器100)を示した。送信元ノードBは、送信先ノードEに所定のデータ(パケット)を送信する際、このパケットに時刻情報を含ませて送る。時刻情報は、パケットのヘッダの一部に格納してもよいし、パケットのデータの所定領域を利用してもよい。 Figure 6 is a diagram showing the exchange of time information used in the embodiment. Figure 6 shows the source node B and destination node E (device 100) mentioned above. When source node B transmits specified data (packet) to destination node E, it includes time information in the packet and sends it. The time information may be stored as part of the packet header, or may use a specified area of the packet data.

送信元ノードBは、時期T1のタイミングで上記a:ノード時刻(T1)、b:時計の精度、c:到達予想時刻(ExpectTime)を含む時刻情報(通知データ)を送信先ノードEに送信する。The source node B transmits time information (notification data) including the above a: node time (T1), b: clock accuracy, and c: expected arrival time (ExpectTime) to the destination node E at the timing of time T1.

送信先ノードEは、時期T2のタイミングで送信元ノードBからの時刻情報(通知データ)を受信する。送信先ノードEは、受信した時刻情報(T1+ExpectTime)を時刻修正に利用する。 Destination node E receives time information (notification data) from source node B at time T2. Destination node E uses the received time information (T1 + ExpectTime) to correct the time.

この後、送信先ノードEは、時期T3のタイミングで上記d:送信先ノードEが送信する時刻情報の送信時刻と、e:送信先ノードEが送信元ノードBから時刻情報を受信した後送信時刻までの経過時間を含む時刻情報(通知データ)と、を送信元ノードBに応答する。 After this, at timing T3, destination node E responds to source node B with the above d: the transmission time of the time information transmitted by destination node E, and e: time information (notification data) including the elapsed time from when destination node E received the time information from source node B to the transmission time.

送信元ノードBは、時期T4のタイミングで送信先ノードEから応答された時刻情報(通知データ)を受信する。 The source node B receives time information (notification data) responded from the destination node E at timing T4.

上記の到達予想時刻ESは、要求と応答のタイミングから算出する。例えば、ノードB,E間のESは、下記式(1)に基づき算出することができる。
((T4-T1)-(T3-T2))/2)…(1)
The estimated arrival time ES is calculated from the timing of the request and the response. For example, the estimated arrival time ES between nodes B and E can be calculated based on the following formula (1).
((T4-T1)-(T3-T2))/2)...(1)

ここで、到達予想時刻は、送信先ノードEでの時刻修正の有無に関係なく、送信元ノードBと送信先ノードE間での到達予想時刻を算出する。このため、送信先ノードEは、送信元ノードBから送信された時刻情報を受信時のシステム時刻(タイマ314の計時時刻)と、応答する時刻情報を送信時のシステム時刻との差分(上記e:経過時間)を送信元ノードBへ応答する時刻情報に含める。Here, the predicted arrival time is calculated between source node B and destination node E, regardless of whether or not the time is corrected at destination node E. For this reason, destination node E includes in the time information it responds to source node B the difference between the system time at the time of receiving the time information transmitted from source node B (the time measured by timer 314) and the system time at the time of transmitting the time information it responds to (e: elapsed time above).

送信元ノードBは、直接通信接続された送信先ノードE,F,Hに対し、例えば、一定の周期間隔で時刻情報を送信(要求)し、送信先ノードE,F,Hは、要求ごとに送信元ノードBに時刻情報を送信(応答)する。The source node B transmits (requests) time information to the destination nodes E, F, and H with which it is directly connected in communication, for example at regular periodic intervals, and the destination nodes E, F, and H transmit (respond) time information to the source node B for each request.

ここで、送信先ノードBは、送信先ノードEに所定のデータのパケットを送信する際、送信するパケットのヘッダ等に時刻情報を含ませ、送信先ノードEは、受信したパケットから時刻情報を抽出する。また、送信元ノードBは、送信先ノードEに一定期間、データのパケットの送信を行わない場合、時刻情報用のパケットを生成して送信先ノードEに送信する。Here, when the destination node B transmits a packet of predetermined data to the destination node E, it includes time information in the header of the packet to be transmitted, and the destination node E extracts the time information from the received packet. Also, when the source node B does not transmit a packet of data to the destination node E for a certain period of time, it generates a packet for time information and transmits it to the destination node E.

送信先ノードEは、受信したパケットから時刻情報を抽出する。これにより、送信先ノードBは、直接通信接続されたノードE,F,Hに対し所定周期間隔で時刻情報を送信でき、所定周期間隔ごとに時刻同期できるようになる。 Destination node E extracts the time information from the received packet. This enables destination node B to transmit time information at regular intervals to nodes E, F, and H that are directly connected to it, enabling time synchronization at regular intervals.

実施の形態によれば、ネットワーク内の各ノードA~Hの「時計の精度」がそれぞれ異なってもネットワーク全体の時刻を同期することができる。時刻同期開始時には、偏差(バラツキ)が大きい状態であるが、所定時間後(例えば、約20msec経過)にネットワーク全体のノードA~Hの時刻を基準時刻、例えば「時計の精度」が最も高いノードA」に同期(各ノードB~Hの時刻の標準偏差が最小化)することができた。 According to the embodiment, the time of the entire network can be synchronized even if the "clock accuracy" of each node A to H in the network is different. When time synchronization begins, there is a large deviation (variation), but after a predetermined time (e.g., about 20 msec has passed), the time of nodes A to H in the entire network can be synchronized to a reference time, for example, node A, which has the highest "clock accuracy" (the standard deviation of the time of each node B to H is minimized).

図7は、既存の時刻修正技術によるバラツキ状態を示す図である。横軸は時間、縦軸は各ノードA~D(機器100)である。ノードAは最もクロック精度が高く、ノードB,Cはややクロック精度が劣り、ノードDは最もクロック精度が低いものとした。 Figure 7 shows the variation caused by existing time correction technology. The horizontal axis is time, and the vertical axis is each node A to D (device 100). Node A has the highest clock accuracy, nodes B and C have slightly poorer clock accuracy, and node D has the lowest clock accuracy.

既存の複数の機器100の時刻修正について、例えばFA(Factory Automation)等では、「周期処理」による時刻同期があり、例えば10msecごとに各機器A~Dが処理を実施している。この「周期処理」では、各ノードA~D間での時刻を同期させるものではないため、ノードA~Dごとに異なるクロック精度により、ノードA~D間でのスムーズな制御ができない場合が生じる。図7の例では、クロック精度が最も低いノードDが一定時間経過すると、他のノード(例えばノードC)と1周期(10msec)分の遅れが生じている。Regarding time correction for multiple existing devices 100, for example in FA (Factory Automation), there is time synchronization by "periodic processing", where each device A to D performs processing, for example, every 10 msec. This "periodic processing" does not synchronize the time between each of nodes A to D, so smooth control between nodes A to D may not be possible due to the different clock accuracy of each of nodes A to D. In the example of Figure 7, node D, which has the lowest clock accuracy, is delayed by one cycle (10 msec) from other nodes (for example, node C) after a certain period of time has passed.

図8は、実施の形態の時刻同期による時刻のバラツキの収束状態を示す図である。図8(a)には、ノードA~Dを示す。直接接続された各ノードA~D間で時刻情報をやり取りし、一定周期ごとの時刻同期制御の実施により、各ノードA~Dの時刻(時刻周期)を一定のバラツキ内に収めることができ、各ノードA~D間で時刻バラツキのないスムーズな制御が可能になる。 Figure 8 is a diagram showing the convergence state of time variation due to time synchronization in an embodiment. Figure 8 (a) shows nodes A to D. By exchanging time information between each of directly connected nodes A to D and implementing time synchronization control at regular intervals, the time (time period) of each of nodes A to D can be kept within a certain variation, enabling smooth control without time variation between each of nodes A to D.

また、図8(b)に示すように(実施の形態に相当する構成)、各ノードA~D間で「時計の精度が高い」ノードAを基準として時刻同期を行うことで、図8(a)よりもさらに各ノードB~Dの時計の精度を修正することができる。 Furthermore, as shown in Figure 8 (b) (a configuration corresponding to an embodiment), by performing time synchronization between nodes A to D using node A, which has a "high clock accuracy," as a reference, it is possible to correct the clock accuracy of nodes B to D even more than in Figure 8 (a).

(時刻同期による制御の例)
次に、図9A~図9Cを用いて、既存の機器間の制御、および実施の形態の時刻同期による機器間の制御例を説明する。これらの図では、自動運転の車両の各機器の連携制御に適用した例を示す。
(Example of control by time synchronization)
Next, an example of control between existing devices and control between devices by time synchronization according to the embodiment will be described with reference to Figures 9A to 9C. These figures show an example of application to cooperative control of devices in an autonomous vehicle.

図9Aは、既存の機器間の制御例を示す図である。CAN等で各機器1~4は、中央制御部(センサ)に接続されている。例えば、機器1はアクセル、機器2はブレーキ、機器3はステアリング、等の自動運転に必要な車載の機器である。 Figure 9A is a diagram showing an example of control between existing devices. Devices 1 to 4 are connected to a central control unit (sensor) via CAN or the like. For example, device 1 is an accelerator, device 2 is a brake, device 3 is a steering wheel, and other in-vehicle devices necessary for autonomous driving.

既存の技術では、機器1~4は、個別に一定周期で動作し、検出等の情報(制御計画情報)をセンサに送信しているが、自動運転のシステム全体ではバラバラに動作している。このため、既存の自動運転システムでは、操縦性等の乗り心地が悪いものとなっていた。In existing technology, devices 1 to 4 operate individually at regular intervals and transmit detection information (control plan information) to sensors, but in the entire autonomous driving system, they operate independently. For this reason, existing autonomous driving systems have poor maneuverability and ride comfort.

図9Bは、既存の時刻同期による機器間の制御例を示す図である。図9Aの構成に対し、イーサネットTSN等の時刻同期機能を持つネットワークで車載のセンサ、機器1~4を接続した場合の例を示す。この場合、イーサネットTSNにより厳密な時計を用い送信側(センサ)から一定周期で各機器1~4に制御計画情報を送る。 Figure 9B is a diagram showing an example of control between devices using existing time synchronization. In contrast to the configuration in Figure 9A, this shows an example in which an in-vehicle sensor and devices 1 to 4 are connected via a network with a time synchronization function such as Ethernet TSN. In this case, a precise clock is used with Ethernet TSN, and control plan information is sent from the sending side (sensor) to each of devices 1 to 4 at regular intervals.

例えば、センサは、データ取得のタイミングと、各機器1~4への制御計画情報の送信タイミングとを異なる時期にコントロールして通信の輻輳を防ぐことができる。これにより、スムーズな制御となり乗り心地を改善することができる。しかし、ネットワークに異なるネットワーク(CAN)が含まれる場合、CANしか通信接続できない機器が生じ、この機器は時刻同期できない。 For example, the sensor can prevent communication congestion by controlling the timing of data acquisition and the timing of sending control plan information to each device 1 to 4 at different times. This allows for smoother control and improved ride comfort. However, if the network includes different networks (CAN), some devices will only be able to communicate via CAN, and these devices will not be able to synchronize time.

図9Cは、実施の形態の時刻同期による機器間の制御例を示す図である。実施の形態による時刻同期では、図9B同様に、例えば、センサは、データ取得のタイミングと、各機器1~4への制御計画情報の送信タイミングとを異なる時期にコントロールして通信の輻輳を防ぐことができる。 Figure 9C is a diagram showing an example of control between devices using time synchronization according to an embodiment. In time synchronization according to an embodiment, as in Figure 9B, for example, a sensor can prevent communication congestion by controlling the timing of data acquisition and the timing of sending control plan information to each of devices 1 to 4 at different times.

さらに、実施の形態による時刻同期では、各機器1~4の時刻を同期させることができる。これにより、実施の形態では、データ送受信の輻輳を抑えながら自動運転システム全体の機器1~4の制御タイミングを一致させた制御が行えるようになり、最もスムーズで気持ちよい(滑らかな)制御による自動運転を行えるようになる。 Furthermore, in the time synchronization according to the embodiment, it is possible to synchronize the time of each of the devices 1 to 4. As a result, in the embodiment, it is possible to perform control that synchronizes the control timing of the devices 1 to 4 of the entire autonomous driving system while suppressing congestion in data transmission and reception, and it is possible to perform autonomous driving with the smoothest and most comfortable (smooth) control.

以上説明した時刻同期は、各種システムに適用することができる。例えば、上記の自動運転に適用できる。この自動運転の車両に搭載する機器100には、システムオンチップ(SoC)や、マイコン等が多数使用されており、これらが連携して動作する。例えば、カメラによる認識で自動運転を行う場合、SoC等は、カメラ映像、車速、アクセル開度、ブレーキ状態、ステアリング角度、レーダ等のセンサによる障害物検知等の情報を元に車両の挙動を決める。The time synchronization described above can be applied to various systems. For example, it can be applied to the above-mentioned autonomous driving. The device 100 installed in this autonomous driving vehicle uses a large number of system-on-chips (SoCs), microcomputers, etc., which work in conjunction with each other. For example, when autonomous driving is performed using camera recognition, the SoC etc. determines the behavior of the vehicle based on information such as camera images, vehicle speed, accelerator opening, braking state, steering angle, and obstacle detection by sensors such as radar.

そして、複数の機器100が時刻同期を行うことで、ステアリング、アクセル、ブレーキの制御タイミングをそろえ、スムーズな運転を行うことができるようになる(図9C参照)。実施の形態による時刻同期は、車両の中の制御とすることができ、時刻サーバを不要として複数の機器100を時刻同期できる。By synchronizing the time of multiple devices 100, the control timing of the steering, accelerator, and brakes can be aligned, enabling smooth driving (see FIG. 9C). Time synchronization according to the embodiment can be controlled within the vehicle, and multiple devices 100 can be time-synchronized without the need for a time server.

このほか、実施の形態の時刻同期は、FAの故障解析に適用することができる。工場などの現場のシステムで故障が発生した場合、故障した装置の映像と制御ログによる故障解析のためのデータ収集の機器を制御する機器100の時刻同期を行う。機器100として、複数のマイコンと、複数のカメラとを用い、これら機器100間の時刻同期を行うことで、同じタイムスタンプを持ったデータ(情報)を集めることが可能となる。収集するデータは、複数のカメラの映像、故障発生時の動作ログ等である。この適用例においても、時刻サーバを不要にでき、また、ネットワークが遮断されている状況が生じた場合や、一部の機器100が故障した場合でも、残りの機器100の間で時刻同期できるため、障害に強いシステムにできる。In addition, the time synchronization of the embodiment can be applied to FA failure analysis. When a failure occurs in a system on-site such as a factory, the time synchronization is performed on the device 100 that controls the data collection device for failure analysis using the video and control log of the failed device. By using multiple microcontrollers and multiple cameras as the device 100 and performing time synchronization between these devices 100, it is possible to collect data (information) with the same time stamp. The collected data includes video from multiple cameras, operation logs at the time of failure, etc. In this application example, a time server can be eliminated, and even if a situation occurs in which the network is cut off or some of the devices 100 fail, the remaining devices 100 can be synchronized in time, making the system resistant to failures.

以上説明した実施の形態によれば、ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期方法であって、送信元の機器は、ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信し、送信先の機器は、受信した複数の時刻情報のうち時計の精度が最も高い時刻情報を送信した送信元の機器を選択し、選択した送信元の機器が送信した時刻情報に基づき時刻を修正する、処理をネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行う。これにより、互いに通信接続された機器同士間の時刻情報に基づき、時計の精度が最も高い機器に時刻同期させることができる。また、ネットワーク内で異なる各種の通信方式を含んでも、通信可能な機器同士間で時刻同期させることで、互いに直接接続されていない機器を含むネットワーク全体の機器を時刻同期させることができるようになる。また、時計サーバを配置せずともネットワーク内の機器を時刻同期できるようになる。また、送信先の機器は、複数の送信元の機器から時刻情報を受信するため、ネットワーク内のある送信元の機器が故障して失われた場合や、新たな機器(送信元の機器および送信先の機器)がネットワークに接続された場合でも、各機器を時刻同期できる。 According to the embodiment described above, in the time synchronization method for synchronizing the time between multiple devices connected to a network, the source device transmits time information including the accuracy of its own clock to the destination device connected to the network, and the destination device selects the source device that transmitted the most accurate time information from the received multiple pieces of time information, and corrects the time based on the time information transmitted by the selected source device. This process is repeated between devices that can communicate within the network. As a result, time synchronization can be performed with the device with the most accurate clock based on the time information between the devices connected to each other. Furthermore, even if various different communication methods are included in the network, by synchronizing the time between the devices that can communicate with each other, it becomes possible to synchronize the time of the entire network, including devices that are not directly connected to each other. Furthermore, it becomes possible to synchronize the time of the devices within the network without disposing a clock server. Furthermore, since the destination device receives time information from multiple source devices, even if a source device in the network breaks down and is lost, or if a new device (the source device and the destination device) is connected to the network, each device can be time synchronized.

また、送信元の機器は、送信先の機器へデータ送信するパケットに時刻情報を含ませて送信してもよい。これにより、互いに通信可能な機器間で用いるパケットを用いて時刻情報を簡単に送信できるようになる。 The source device may also include time information in the packet that is sent to the destination device. This makes it easy to transmit time information using packets between devices that can communicate with each other.

また、送信元の機器は、時刻情報を前記パケットのヘッダに格納して送信してもよい。これにより、機器間でのデータ通信に影響することなく、簡単に時刻情報をやり取りできるようになる。 The sending device may also store time information in the header of the packet before sending it. This allows time information to be easily exchanged between devices without affecting data communication between them.

また、送信元の機器は、時刻情報の送信タイミングで、送信先の機器へのデータのパケットに時刻情報を含ませて送信し、一定期間送信先の機器へデータ送信がない場合、時刻情報用のパケットを生成して送信してもよい。これにより、機器間でやり取りするパケットの輻輳をできるだけ抑制しつつ、所定の周期間隔ごとに時刻同期できるようになる。 The source device may also include time information in a data packet sent to the destination device at the timing of sending the time information, and if no data is sent to the destination device for a certain period of time, generate and send a packet for the time information. This makes it possible to synchronize the time at a specified periodic interval while minimizing congestion of packets exchanged between devices.

また、ネットワーク内は、複数の異なる通信方式を含み、互いに通信可能な通信方式の機器同士のデータ通信により時刻を同期する。このように、同一の通信方式の機器間で時刻同期を行い、また、通信可能な通信方式の機器間で時刻同期を行うことで、異なる通信方式のネットワーク全体の機器を時刻同期できるようになる。 The network also includes multiple different communication methods, and time is synchronized through data communication between devices using communication methods that can communicate with each other. In this way, time synchronization is performed between devices using the same communication method, and also between devices using communication methods that can communicate with each other, making it possible to synchronize the time of devices across the entire network using different communication methods.

また、ネットワークは、車両内通信を含み、車両内の機器を車両外の機器、および車両内の機器同士、で時刻を同期することとしてもよい。例えば、自動運転のための車両が備える制御部、アクセル、ブレーキ、ステアリング等の各機器同士を車両外の機器と時刻同期でき、時刻サーバへのアクセスなしに時刻同期できるようになる。The network may also include in-vehicle communications, and may synchronize the time between devices inside the vehicle and devices outside the vehicle, and between devices inside the vehicle. For example, devices such as a control unit, accelerator, brake, and steering wheel equipped in an autonomous driving vehicle can be time-synchronized with devices outside the vehicle, enabling time synchronization without accessing a time server.

また、送信元の機器は、時計の精度と、時刻情報の送信時刻と、時刻情報を送信してから送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信し、送信先の機器は、選択した送信元の機器が送信した時刻情報を受信した際の自機の時計の時刻と、到達予想時刻との差分を算出し、差分に基づき自機の時計の時刻を修正し、送信元の機器に、要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信し、応答の時刻情報は、要求の時刻情報を受信した時刻から応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、送信元の機器は、応答の時刻情報の受信により、到達予想時間を更新保持し、通信可能な送信先の機器に対し、時刻情報の送信を繰り返し行う。これにより、送信元の機器と送信先の機器との間の伝搬状態を含み時刻同期できるようになり、通信方式や通信速度および処理時間等が異なる機器同士を正確に時刻同期できるようになる。また、経時的な通信速度および処理時間等の変動があっても、この変動に対応して時刻同期できるようになる。 The source device transmits requested time information including the accuracy of its clock, the time when the time information was transmitted, and the estimated time of arrival from when the time information was transmitted until it was received by the destination device. The destination device calculates the difference between the time on its own clock when it received the time information transmitted by the selected source device and the estimated time of arrival, corrects the time on its own clock based on the difference, and transmits response time information to the source device in response to the requested time information. The response time information includes the elapsed time from when the request time information was received until the response time information was transmitted, and the transmission time of the response time information. Upon receiving the response time information, the source device updates and retains the estimated time of arrival, and repeatedly transmits the time information to the destination device with which it can communicate. This enables time synchronization including the propagation state between the source device and the destination device, and enables accurate time synchronization between devices with different communication methods, communication speeds, processing times, etc. Furthermore, even if there are fluctuations in communication speeds and processing times over time, time synchronization can be achieved in response to these fluctuations.

これらのことから、実施の形態によれば、互いに直接通信接続された機器同士間で時刻情報をやり取りして各機器を時刻同期させることができる。また、ネットワーク内で直接通信接続されていない機器や、異なる通信方式で通信する機器を含んでも、通信接続可能な機器同士での時刻同期を伝搬させる形で他の機器についても時刻同期できるようになり、ネットワーク接続内の複数の機器を時刻同期できるようになる。また、時計サーバを配置せずともネットワーク内の機器を時刻同期できるようになる。また、送信先の機器は、複数の送信元の機器から時刻情報を受信するため、ネットワーク内での機器の故障や、新たな機器の追加に柔軟に対応でき、各機器を時刻同期できる。なお、本発明は、所定の機器が時刻サーバに通信接続された構成であっても同様に適用できる。 From these points, according to the embodiment, time information can be exchanged between devices that are directly connected to each other for time synchronization. In addition, even if devices that are not directly connected to each other in the network or devices that communicate using different communication methods are included, time synchronization can be performed for other devices by propagating time synchronization between devices that can be connected to each other, and multiple devices in the network connection can be time synchronized. In addition, devices in the network can be time synchronized without disposing a clock server. In addition, since the destination device receives time information from multiple source devices, it can flexibly respond to device failures and the addition of new devices in the network, and each device can be time synchronized. Note that the present invention can be similarly applied even if a specific device is connected to a time server for communication.

以上のように、本発明は、ネットワークを介して接続された機器同士を時刻同期させる時刻同期システムに用いることができ、特に、各種ネットワークを介して互いに通信接続された機器間の時刻同期に有用である。 As described above, the present invention can be used in a time synchronization system that synchronizes the time between devices connected via a network, and is particularly useful for time synchronization between devices that are connected to each other and communicate with each other via various networks.

100 機器
301,314 タイマ
302 送信時刻取得部
303,313 時刻情報処理部
304,311 通信部
312 受信時刻取得部
314 タイマ
401 制御部(CPU)
402 ROM
403 RAM
404 補助記憶部
405 通信インタフェース
406 バス
A~H ノード
100 Device 301, 314 Timer 302 Transmission time acquisition unit 303, 313 Time information processing unit 304, 311 Communication unit 312 Reception time acquisition unit 314 Timer 401 Control unit (CPU)
402 ROM
403 RAM
404 Auxiliary storage unit 405 Communication interface 406 Bus A to H Nodes

Claims (8)

ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期方法であって、
送信元の機器は、
前記ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信し、
前記送信先の機器は、
受信した複数の前記時刻情報のうち前記時計の精度が最も高い時刻情報を送信した前記送信元の機器を選択し、
前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報に基づき時刻を修正する、
処理を前記ネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行い、
前記送信元の機器は、
前記時計の精度と、前記時刻情報の送信時刻と、前記時刻情報を送信してから前記送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信し、
前記送信先の機器は、
前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報を受信した際の自機の前記時計の時刻と、前記到達予想時刻との差分を算出し、
前記差分に基づき自機の前記時計の時刻を修正し、
前記送信元の機器に、前記要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信し、
前記応答の時刻情報は、前記要求の時刻情報を受信した時刻から前記応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、
前記送信元の機器は、
前記応答の時刻情報の受信により、前記到達予想時間を更新保持し、
通信可能な前記送信先の機器に対し、前記時刻情報の送信を繰り返し行う、
ことを特徴とする時刻同期方法。
A time synchronization method for synchronizing the times of a plurality of devices connected to a network, comprising the steps of:
The sending device is
Transmitting time information including the accuracy of the clock of the device to each of the destination devices communicatively connected via the network;
The destination device is
Selecting the source device that has transmitted the time information having the highest clock accuracy from among the plurality of received time information;
correcting the time based on the time information transmitted by the selected source device;
The process is repeated among devices capable of communicating within the network;
The source device is
Transmitting requested time information including the accuracy of the clock, the transmission time of the time information, and an expected arrival time from when the time information is transmitted until when the time information is received by the destination device;
The destination device is
calculating a difference between the time of the clock of the device itself when the time information transmitted from the selected transmission source device is received and the predicted arrival time;
correcting the time on the clock of the own device based on the difference;
Transmitting time information in response to the time information of the request to the source device;
the time information of the response includes an elapsed time from the time the time information of the request was received to the time the time information of the response was transmitted, and a transmission time of the time information of the response;
The source device is
Upon receiving the time information of the response, the expected arrival time is updated and stored;
repeatedly transmitting the time information to the destination device with which communication is possible;
A time synchronization method comprising:
前記送信元の機器は、
前記送信先の機器へデータ送信するパケットに前記時刻情報を含ませて送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の時刻同期方法。
The source device is
transmitting the time information to the destination device by including it in a packet for data transmission;
The time synchronization method according to claim 1 .
前記送信元の機器は、前記時刻情報を前記パケットのヘッダに格納して送信する、
ことを特徴とする請求項2に記載の時刻同期方法。
the source device stores the time information in a header of the packet and transmits the packet;
The time synchronization method according to claim 2 .
前記送信元の機器は、
前記時刻情報の送信タイミングで、前記送信先の機器へのデータのパケットに前記時刻情報を含ませて送信し、
一定期間前記送信先の機器へデータ送信がない場合、前記時刻情報用のパケットを生成して送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の時刻同期方法。
The source device is
transmitting the time information included in a packet of data to the destination device at a timing to transmit the time information;
if no data is transmitted to the destination device for a certain period of time, a packet for the time information is generated and transmitted;
The time synchronization method according to claim 1 .
前記ネットワーク内は、複数の異なる通信方式を含み、互いに通信可能な通信方式の前記機器同士のデータ通信により時刻を同期する、
ことを特徴とする請求項1に記載の時刻同期方法。
The network includes a plurality of different communication methods, and time is synchronized by data communication between the devices of the communication methods that can communicate with each other.
The time synchronization method according to claim 1 .
前記ネットワークは、車両内通信を含み、前記車両内の前記機器を前記車両外の前記機器、および前記車両内の前記機器同士、で時刻を同期する、
ことを特徴とする請求項1に記載の時刻同期方法。
The network includes in-vehicle communication, and synchronizes time between the devices in the vehicle and the devices outside the vehicle, and between the devices in the vehicle and each other.
The time synchronization method according to claim 1 .
ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期プログラムであって、
送信元の機器に、
前記ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信させ、
前記送信先の機器に、
受信した複数の前記時刻情報のうち前記時計の精度が最も高い時刻情報を送信した前記送信元の機器を選択させ、
前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報に基づき時刻を修正させる、
処理を前記ネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行わせ、
前記送信元の機器に、
前記時計の精度と、前記時刻情報の送信時刻と、前記時刻情報を送信してから前記送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信させ、
前記送信先の機器に、
前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報を受信した際の自機の前記時計の時刻と、前記到達予想時刻との差分を算出させ、
前記差分に基づき自機の前記時計の時刻を修正させ、
前記送信元の機器に、前記要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信させ、
前記応答の時刻情報は、前記要求の時刻情報を受信した時刻から前記応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、
前記送信元の機器に、
前記応答の時刻情報の受信により、前記到達予想時間を更新保持させ、
通信可能な前記送信先の機器に対し、前記時刻情報の送信を繰り返し行わせる、
ことを特徴とする時刻同期プログラム。
A time synchronization program for synchronizing the times of a plurality of devices connected to a network, comprising:
On the sending device,
transmitting time information including the accuracy of the clock of the device to each of the destination devices communicatively connected via the network;
The destination device,
selecting the source device that has transmitted the time information having the highest clock accuracy from among the plurality of pieces of time information received;
correcting the time based on the time information transmitted by the selected source device;
Repeating the process among devices that can communicate within the network;
The source device ,
transmitting requested time information including the accuracy of the clock, the transmission time of the time information, and the expected arrival time from when the time information is transmitted until when it is received by the destination device;
The destination device ,
calculating a difference between the time of the clock of the device itself when the time information transmitted from the selected transmission source device is received and the predicted arrival time;
correcting the time on the clock of the own device based on the difference;
causing the source device to transmit time information in response to the time information of the request ;
the time information of the response includes an elapsed time from the time the time information of the request was received to the time the time information of the response was transmitted, and a transmission time of the time information of the response;
The source device ,
Upon receiving the time information of the response, the predicted arrival time is updated and stored;
causing the communication destination device to repeatedly transmit the time information;
A time synchronization program comprising:
ネットワーク接続された複数の機器間で互いの時刻を同期させる時刻同期システムであって、A time synchronization system for synchronizing the times of multiple devices connected to a network, comprising:
送信元の機器は、The sending device is
前記ネットワークを介して通信接続された送信先の機器に自機の時計の精度を含む時刻情報をそれぞれ送信する制御部を有し、a control unit for transmitting time information including the accuracy of a clock of the device to each of destination devices connected in communication with the device via the network;
前記送信先の機器は、The destination device is
受信した複数の前記時刻情報のうち前記時計の精度が最も高い時刻情報を送信した前記送信元の機器を選択し、Selecting the source device that has transmitted the time information having the highest clock accuracy from among the plurality of received time information;
前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報に基づき時刻を修正する、correcting the time based on the time information transmitted by the selected source device;
処理を前記ネットワーク内で通信可能な機器間で繰り返し行う制御部を有し、A control unit that repeatedly performs processing among devices that can communicate within the network,
前記送信元の機器の制御部は、The control unit of the source device
前記時計の精度と、前記時刻情報の送信時刻と、前記時刻情報を送信してから前記送信先の機器で受信するまでの到達予想時刻と、を含む要求の時刻情報を送信し、Transmitting requested time information including the accuracy of the clock, the transmission time of the time information, and an expected arrival time from when the time information is transmitted until when the time information is received by the destination device;
前記送信先の機器の制御部は、The control unit of the destination device
前記選択した前記送信元の機器が送信した前記時刻情報を受信した際の自機の前記時計の時刻と、前記到達予想時刻との差分を算出し、calculating a difference between the time of the clock of the device itself when the time information transmitted from the selected transmission source device is received and the predicted arrival time;
前記差分に基づき自機の前記時計の時刻を修正し、correcting the time on the clock of the own device based on the difference;
前記送信元の機器に、前記要求の時刻情報に対する応答の時刻情報を送信し、Transmitting time information in response to the time information of the request to the source device;
前記応答の時刻情報は、前記要求の時刻情報を受信した時刻から前記応答の時刻情報を送信するまでの経過時間と、当該応答の時刻情報の送信時刻を含み、the time information of the response includes an elapsed time from the time the time information of the request was received to the time the time information of the response was transmitted, and a transmission time of the time information of the response;
前記送信元の機器の制御部は、The control unit of the source device
前記応答の時刻情報の受信により、前記到達予想時間を更新保持し、Upon receiving the time information of the response, the expected arrival time is updated and stored;
通信可能な前記送信先の機器に対し、前記時刻情報の送信を繰り返し行う、repeatedly transmitting the time information to the destination device with which communication is possible;
ことを特徴とする時刻同期システム。A time synchronization system comprising:
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