特許 6823701 クロック調整装置、方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6823701

(24)【登録日】2021年1月13日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】クロック調整装置、方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G04G 5/00 20130101AFI20210121BHJP

   H04L 7/00 20060101ALI20210121BHJP

   G04G 7/00 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   G04G5/00 J

   H04L7/00 990

   G04G7/00

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-202101(P2019-202101)

(22)【出願日】2019年11月7日

【審査請求日】2019年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】313006647

【氏名又は名称】セイコーソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉田 陽介

【審査官】 清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３０１７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１８５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２２５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３５５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−８３４５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０４Ｇ ３／００−９９／００

Ｈ０４Ｌ ７／００− ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

参照クロックの時刻情報を受信する通信部と、
現在の歩度に基づいて決定される時刻情報を出力するクロック部と、
前記クロック部が出力する時刻情報と前記参照クロックの時刻情報との現在の時差に基づいて、前記参照クロックとの時差を解消するための時差解消歩度と、前記参照クロックの速度に合わせるための固有歩度とを計算し、前記時差解消歩度と前記固有歩度に基づいて、前記クロック部に対する現在の歩度を決定して、前記クロック部の歩度を更新するクロック調整部と、
前記現在の時差と前記時差解消歩度と前記固有歩度とに基づいて、前記固有歩度が前記参照クロックの歩度と一致していると仮定した場合の、将来の各時刻における、前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を計算する収束予想計算部と、
を含むクロック調整装置。

【請求項2】

前記収束予想計算部は、前記将来の各時刻について、一時刻前の時差と、前記固有歩度と、一時刻前の前記時差解消歩度とに基づいて、前記時刻の時差を計算すると共に、当該時刻の時差の計算結果と、一時刻前の時差の計算結果とに基づいて、当該時刻の時差解消歩度を計算することを繰り返す請求項１記載のクロック調整装置。

【請求項3】

前記収束予想計算部は、更に、前記計算した将来の各時刻における前記参照クロックとの時差を表すグラフを描画する請求項１又は２記載のクロック調整装置。

【請求項4】

前記収束予想計算部は、
過去から現在時刻までの時差として実測の時差を用いて前記グラフを描画し、
前記参照クロックの時刻情報を受信する度に、将来の各時刻における前記参照クロックとの時差を計算し、前記グラフの描画を更新する
請求項３に記載のクロック調整装置。

【請求項5】

前記収束予想計算部が計算した、将来の各時刻における、前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を外部に送出する送出部を更に含む
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のクロック調整装置。

【請求項6】

コンピュータを、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のクロック調整装置の各部として機能させるためのプログラム。

【請求項7】

通信部が、参照クロックの時刻情報を受信し、
クロック部が、現在の歩度に基づいて決定される時刻情報を出力し、
クロック調整部が、前記クロック部が出力する時刻情報と前記参照クロックの時刻情報との現在の時差に基づいて、前記参照クロックとの時差を解消するための時差解消歩度と、前記参照クロックの速度に合わせるための固有歩度とを計算し、前記時差解消歩度と前記固有歩度に基づいて、前記クロック部に対する現在の歩度を決定して、前記クロック部の歩度を更新し、
収束予想計算部が、前記現在の時差と前記時差解消歩度と前記固有歩度とに基づいて、前記固有歩度が前記参照クロックの歩度と一致していると仮定した場合の、将来の各時刻における、前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を計算する
クロック調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クロック調整装置、方法、及びプログラムに係り、特に、自装置のクロックを調整するクロック調整装置、方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、参照クロックからの時刻情報を取得して自装置の精密なクロックを合わせ、配下の装置に対して時刻を配信するタイムサーバがある。

【0003】

タイムサーバは定期的に参照クロックから時刻情報を受信し、自クロックと参照クロックの時差を確認する。通常は時差に基づいた計算によって、自クロックの現在歩度Ｆを決定する。また、この計算は、参照クロックとの歩度を合わせる部分と時差を解消する部分の加算によって求められる。

【0004】

また、ネットワーク上のマスタ機器との間で時刻情報を高精度に同期させる時刻制御装置が知られている（特許文献１）。この時刻制御装置は、ＰＴＰ（プレシジョン・タイム・プロトコル）スレーブに適用される。

【0005】

また、起動から目標水準の同期精度に達するまでの時間の短縮を図る同期装置が知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−８３４５０号公報

【特許文献2】特開２０１８−１１０３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一般的なＰＴＰスレーブはＰＴＰマスタと時刻同期するに際して、ｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｓｔｅｒ値が０となるようにスレーブクロックの値や値の加算速度（歩度）を調整する。

【0008】

ｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｔｅｒ値はＰＴＰスレーブとＰＴＰマスタの各々の内部クロックの時刻差を表している。これが０となるように調整することにより、時刻を同期させる。

【0009】

このとき、条件が良ければ、ＰＴＰマスタのクロックとの時差の収束曲線を示すグラフ（図９）における“意図した曲線Ａ”のように、スムースかつ高速にｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｔｅｒ値を０に収束させることができる。

【0010】

しかしながら、“実測Ｂ”や“実測Ｃ”のように収束までにふらつきが出たり、あるいは収束に多大な時間を要する場合がある。

【0011】

このようになるのは、ｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｓｔｅｒ値を０に収束させるための歩度調整に、一般的には図８のようなＰＩＤ制御器を用いたフィードバック回路を利用しているためである。条件が整っていなければ実測ＢやＣだけでなく様々な曲線を描く。

【0012】

また、機器の想定を超える速度差や大きすぎる経路ノイズによっては一見して収束していないように見えることもある。

【0013】

このようにＰＴＰスレーブを利用するユーザーはｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｓｔｅｒ値の挙動について、意図したとおりに収束に向かっているのか、あるいは収束させようとしているものの収束できていないのか、実測結果だけでは把握することができない。

【0014】

収束に数時間も掛かってしまうケースもあり、ユーザーにとってはＰＴＰスレーブが正常に動作する見込みがあるのか無いのか分からないことは、問題となる。

【0015】

本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、参照クロックとの時差を０に収束させるまでの意図した挙動を認識／把握することができるクロック調整装置及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記目的を達成するために、本発明に係るクロック調整装置は、参照クロックの時刻情報を受信する通信部と、現在の歩度に基づいて決定される時刻情報を出力するクロック部と、前記クロック部が出力する時刻情報と前記参照クロックの時刻情報との現在の時差に基づいて、前記参照クロックとの時差を解消するための時差解消歩度と、前記参照クロックの速度に合わせるための固有歩度とを計算し、前記時差解消歩度と前記固有歩度に基づいて、前記クロック部に対する現在の歩度を決定して、前記クロック部の歩度を更新するクロック調整部と、前記現在の時差と前記時差解消歩度と前記固有歩度とに基づいて、前記固有歩度が前記参照クロックの歩度と一致していると仮定した場合の、将来の各時刻における、前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を計算する収束予想計算部と、を含んで構成されている。

【0017】

この発明によれば、現在の時差と、前記時差解消歩度と、前記固有歩度とに基づいて、前記固有歩度が前記参照クロックの歩度と一致していると仮定した場合の将来の各時刻における前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を計算することにより、参照クロックとの時差を０に収束させるまでの意図した挙動を認識／把握することができる。

【0018】

ここで、歩度とは、クロックの進み又は遅れの度合いであり、例えば、１秒あたりに速くする又は遅くする長さ（ナノ秒）である。また、参照クロックの速度とは、参照クロックでの１秒の長さ（ナノ秒）である。

【0019】

また、前記クロック調整装置において、前記収束予想計算部は、前記将来の各時刻について、一時刻前の時差と、前記固有歩度と、一時刻前の前記時差解消歩度とに基づいて、前記時刻の時差を計算すると共に、当該時刻の時差の計算結果と、一時刻前の時差の計算結果とに基づいて、当該時刻の時差解消歩度を計算することを繰り返すことができる。

【0020】

また、前記クロック調整装置において、前記収束予想計算部は、更に、前記計算した将来の各時刻における前記参照クロックとの時差を表すグラフを描画することができる。

【0021】

また、前記クロック調整装置において、前記収束予想計算部は、過去から現在時刻までの時差として実測の時差を用いて前記グラフを描画し、前記参照クロックの時刻情報を受信する度に、将来の各時刻における前記参照クロックとの時差を計算し、前記グラフの描画を更新することができる。

【0022】

また、前記クロック調整装置において、前記収束予想計算部が計算した、将来の各時刻における、前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を外部に送出する送出部を更に含むことができる。

【0023】

また、本発明のプログラムは、コンピュータを、本発明のクロック調整装置の各部として機能させるためのプログラムである。

【0024】

また、本発明のクロック調整方法は、通信部が、参照クロックの時刻情報を受信し、クロック部が、現在の歩度に基づいて決定される時刻情報を出力し、クロック調整部が、前記クロック部が出力する時刻情報と前記参照クロックの時刻情報との現在の時差に基づいて、前記参照クロックとの時差を解消するための時差解消歩度と、前記参照クロックの速度に合わせるための固有歩度とを計算し、前記時差解消歩度と前記固有歩度に基づいて、前記クロック部に対する現在の歩度を決定して、前記クロック部の歩度を更新し、収束予想計算部が、前記現在の時差と前記時差解消歩度と前記固有歩度とに基づいて、前記固有歩度が前記参照クロックの歩度と一致していると仮定した場合の、将来の各時刻における、前記参照クロックとの時差及び前記時差解消歩度を計算する。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、参照クロックとの時差を０に収束させるまでの意図した挙動を認識／把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】クロック調整方法を説明するための図である。

【図2】参照クロックとの時差の収束曲線を示すグラフである。

【図3】本発明の実施の形態に係るクロック調整システムの一例を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態に係るタイムサーバの構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の実施の形態に係るタイムサーバのクロック調整処理のフローチャートを示す図である。

【図6】本発明の実施の形態に係るタイムサーバの収束予想計算処理のフローチャートを示す図である。

【図7】参照クロックとの時差の収束予想曲線を表すグラフの一例を示す図である。

【図8】ＰＴＰスレーブにおけるクロック調整方法を説明するための図である。

【図9】ＰＴＰマスタのクロックとの時差の収束曲線を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【0028】

＜本発明の実施の形態の概要＞
まず、本発明の実施の形態の概要を説明する。

【0029】

本発明の実施の形態では、ｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｓｔｅｒ値が０に収束するまでの予想曲線を描く。ＰＴＰスレーブを利用するユーザーにとって、ｏｆｆｓｅｔＦｒｏｍＭａｓｔｅｒ値の挙動について、想定の通りに収束に向かっているのか、あるいは、収束させようとしているものの収束に向かっていないのか、把握することができない。

【0030】

収束に数時間も掛かってしまうケースもあり、ユーザーにとってはＰＴＰスレーブが正常に動作する見込みがあるのか無いのか分からないことは、問題となる。

【0031】

そこで、（装置あるいはプログラムにより）意図している収束予想の曲線を提示することで収束の見込みがあるのか否か、ユーザーに一目で分かるようになり、利便性が大きく向上する。

【0032】

以下に、時刻同期の際の収束予想曲線を描く原理について説明する。

【0033】

まず、時刻同期のためには時刻と歩度の２つをＰＴＰマスタと合わせる必要がある。時刻だけ合っていても、歩度が違えばＰＴＰマスタとの時差合わせの度に０でない時差が確認されてしまう。

【0034】

一方、歩度だけがあっていたとしても、ＰＴＰマスタとの時差が０でないならば、いつまで経っても時差が０になることはない。

【0035】

すなわち、時刻同期のためには、時刻と歩度の両方を合わせる必要がある。

【0036】

図１は、クロック調整方法を説明するための図である。本実施の形態では、時刻と歩度を合わせるためには、図１にあるようなＰＩＤ制御器を用いる。このＰＩＤ制御器により、ＰＴＰマスタとの歩度差（固有歩度、あるいは周波数ｄｒｉｆｔ値ともいう。単位は、ｐｐｂ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｂｉｌｌｉｏｎ）である。）を計算しつつ時差を解消するための追加の歩度（時差解消歩度ともいう。単位は、ｐｐｂである。）も計算する。

【0037】

この部分を数学的に述べると以下のようになる。

【0038】

【数1】

【0039】

なお、図１におけるｒ（ｔ_ｉ）は、時刻ｔ_ｉ（秒）におけるＰＴＰマスタのクロックの示す時間（ナノ秒）である。ｙ（ｔ_ｉ）は、時刻ｔ_ｉ（秒）におけるＰＴＰスレーブのクロックの示す時間（ナノ秒）である。ｘ（ｔ_ｉ）は、時刻ｔ_ｉ（秒）におけるＰＴＰスレーブのクロックとＰＴＰマスタのクロックの時差（ナノ秒）であり、ｘ（ｔ_ｉ）＝ｒ（ｔ_ｉ）−ｙ（ｔ_ｉ）である。Ｋ_Ｐ、Ｋ_Ｉ、Ｋ_Ｄは、予め定められた係数である。ｆ（ｔ_ｉ）は、時刻ｔ_ｉ（秒）におけるＰＩＤ制御器の出力値である。

【0040】

ここで、

【0041】

【数2】

【0042】

と置くと、

と書ける。Ｐ（ｔ_ｉ）は時差解消歩度である。Ｉ（ｔ_ｉ）は固有歩度である。

【0043】

さて、ノイズ等がない理想的な環境を想定する。ここで、すべてのｔ_ｉ（ｉ＝０，１，２，…）に対して、もしもＰＴＰスレーブの歩度を（１＋Ｉ（ｔ_ｉ）／１０^９）倍したものが、ＰＴＰマスタの歩度と一致しているならば、以下の式［数３］に示すＰＴＰマスタとの理論時差ｘ’（ｔ_ｉ＋１）は、ｔ_ｉ＋１時点での実時差ｘ（ｔ_ｉ＋１）と一致しているはずである。

【0044】

【数3】

【0045】

なお、１０^９は、１秒の長さ＝１０^９ナノ秒であることを示す。

【0046】

このとき、理論上、オーバーシュートしないようにパラメータ設計をしている条件下においては、ｘ（ｔ_ｉ）とｘ’（ｔ_ｉ＋１）の符号が常に等しいならば、収束曲線も図２のような単調減少あるいは単調増加のグラフとなる。なお、符号反転（オーバーシュート）するかどうかは、ＰＩＤ制御器のパラメータＫ_Ｐ、Ｋ_Ｄで決まる。本実施の形態では、符号反転しないように、本パラメータを設定するものとする。

【0047】

上記式［数３］は、ｔ_ｉ時点の実時差ｘ（ｔ_ｉ）を基にしてｔ_ｉ＋１時点の時差を予想しているが、本式を繰り返し利用すれば、ｔ_ｉ時点のＰＴＰスレーブの固有歩度が参照クロックの歩度と一致するものと仮定した収束予想の曲線を描くことができる。

【0048】

例えばｘ（ｔ_ｉ）が最新の実時差である場合、この先ｊ秒間のｘ（ｔ）の挙動を１秒単位で推定するには、以下の式［数４］のように計算すればよい。なお、この式では、計算の間隔が１秒である場合を例に説明している。

【0049】

【数4】

＜本発明の実施の形態のシステム構成＞
本発明の実施の形態に係るクロック調整システムの構成について説明する。図３に示すように、本発明の実施の形態に係るクロック調整システム１００は、タイムサーバ１０と、参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎと、クライアント端末１８−１とを備えており、タイムサーバ１０と、クライアント端末１８−１とは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワーク３を介して接続され、タイムサーバ１０と参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎとは、ネットワーク３とは別のネットワークや専用通信（例えば、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）やＴｅｌ−ＪＪＹ（電話回線による標準時提供））を介して接続されている。なお、タイムサーバ１０が、クロック調整装置の一例である。

【0050】

タイムサーバ１０は、参照クロックの時刻情報を用いて、自装置のクロックを調整し、時刻情報を、クライアント端末１８−１へ配信するサーバである。また、タイムサーバ１０は、自装置のクロックを調整し、そのクロックの情報を用いて種々の信号を生成し、測定器１８−２、無線装置１８−３、映像機器１８−４、及び信号受信器１８−ｎに、生成した信号を配信する。例えば図３に示すように、測定器１８−２に対して１ＰＰＳの位相信号、無線装置１８−３に対して１０ＭＨｚの周波数信号、映像機器１８−４に対して、ＢＢ／ＬＴＣ等のアナログ映像同期信号を生成して配信する。

【0051】

参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎは、参照クロックの時刻情報を発信するサーバ装置である。参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎの具体的な態様についての説明は省略するが、参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎは、参照クロックを有し、参照クロックの時刻情報を、ネットワーク３とは別のネットワークや専用通信を介して配信する。

【0052】

本実施の形態におけるタイムサーバ１０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する各種処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。このタイムサーバ１０は、機能的には図４に示すように、通信部２０と、信号生成・配信部２１と、自システムクロック又はハードウエアクロック部２２と、時差計算部２４と、収束予想計算部２８と、自システムクロック制御部３０とを備えている。

【0053】

通信部２０は、ネットワーク３とは別のネットワークや専用通信を介して、参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎから参照クロックの時刻情報を受信する。また、信号生成・配信部２１は、ネットワーク３を介して、自システムクロック又はハードウエアクロック部２２から出力された自クロックの時刻情報を、クライアント端末１８−１へ送信する。また、信号生成・配信部２１は、１ＰＰＳの位相信号を生成して測定器１８−２に配信し、１０ＭＨｚの周波数信号を生成して無線装置１８−３に配信し、ＢＢ／ＬＴＣ等のアナログ映像同期信号を生成して映像機器１８−４に配信する。

【0054】

自システムクロック又はハードウエアクロック部２２は、現在の歩度に基づいて自クロックの時刻情報を決定して、時差計算部２４及び信号生成・配信部２１に出力する。なお、自システムクロック又はハードウエアクロック部２２は、クロック部の一例である。

【0055】

時差計算部２４は、参照クロックの時刻情報を受信したときに、自クロックの時刻情報と、参照クロックの時刻情報との現在の時差を計算し、計算した現在の時差を自システムクロック制御部３０に通知する。時差計算部２４は、参照クロックの時刻情報を受信していない間は、現在の時差を計算しない。

【0056】

自システムクロック制御部３０は、自クロック調整部３４を備えている。なお、自クロック調整部３４が、クロック調整部の一例である。

【0057】

自クロック調整部３４は、時差計算部２４によって現在の時差が通知された場合に、現在の時差に基づいて、参照クロックが自クロックに対して進んでいれば、自クロックの歩度を速め、遅れていれば自クロックの歩度を緩めるように、自クロックの歩度を更新する。

【0058】

具体的には、現在の時差と、前回の時差と、前回との間隔とに基づいて、現在の時差を０に向かわせるように、参照クロックとの時差を解消するための時差解消歩度Ｐを計算すると共に、参照クロックと自クロックの歩度差を０に向かわせるように、参照クロックの速度に合わせるための固有歩度Ｉを計算する。そして、時差解消歩度Ｐ、及び固有歩度Ｉに基づいて、以下の式に示すように、自クロックの歩度を更新し、それを用いて自システムクロック又はハードウエアクロック部２２は現在時刻ｙ（ｔ_i）を計算する。

【0059】

【数5】

【0060】

ただし、ｆの単位はｐｐｂ（ｎｓ／ｓ）であり、Ｐ、Ｉの単位もｐｐｂ（ｎｓ／ｓ）である。

【0061】

収束予想計算部２８は、現在の時差と、一時刻前の時差と、時差解消歩度Ｐと、固有歩度Ｉとに基づいて、固有歩度Ｉが参照クロックの歩度に一致していると仮定した場合の将来の各時刻における時差及び時差解消歩度を計算する。

【0062】

具体的には、収束予想計算部２８は、まず、現時刻より一時刻先の時差の予想値を、現在の時差、時差解消歩度Ｐ、及び固有歩度Ｉに基づいて、上記式［数４］に従って計算すると共に、当該一時刻先の時差の予想値と、現在の時差とに基づいて、当該一時刻先の時差解消歩度Ｐを計算する。

【0063】

また、収束予想計算部２８は、現時刻の一時刻先より後の各時刻ｌについて、時刻ｌ−１の時差、時刻ｌ−１の時差解消歩度Ｐ、及び固有歩度Ｉに基づいて、上記式［数４］に従って、当該時刻ｌの時差の予想値を計算すると共に、当該時刻ｌの時差の予想値と、当該時刻ｌ−１の時差の予想値とに基づいて、当該時刻ｌの時差解消歩度Ｐを計算することを繰り返す。これにより、将来の各時刻における時差及び時差解消歩度を得る。

【0064】

収束予想計算部２８は、現在までの実際の時差を表す曲線と、将来の各時刻について計算された時差の予想値を表す曲線とを示したグラフを描画し、当該グラフを出力する。将来の各時刻における時差の予想値の計算、およびグラフの描画は、参照クロックの時刻情報を受信する度に収束予想計算部２８により行われ、時差の予測値及びグラフが更新される。例えば、当該グラフをＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に表示したり、信号生成・配信部２１を介して、クライアント端末１８に当該グラフを表示させるように送信してもよい。

【0065】

＜本発明の実施の形態の作用＞
次に、本発明の実施の形態のタイムサーバ１０による処理について図５〜図７を参照して説明する。タイムサーバ１０が、参照クロック発信装置１６−１〜１６−ｎの何れかから参照クロックの時刻情報を受信し、自クロックの時刻情報と、参照クロックの時刻情報との現在の時差が計算されると、タイムサーバ１０は、図５に示すクロック調整処理ルーチンを実行する。クロック調整処理ルーチンは、参照クロックの時刻情報を受信する度に実行される。

【0066】

まず、ステップＳ１００において、自クロック調整部３４は、現在の自クロックの時刻情報と、時差計算部２４によって計算された現在の時差とを取得する。

【0067】

ステップＳ１０２では、自クロック調整部３４は、現在の時差と、前回の時差と、前回との間隔とに基づいて、現在の時差を０に向かわせるように、参照クロックとの時差を解消するための時差解消歩度Ｐを計算すると共に、参照クロックと自クロックの歩度差を０に向かわせるように、参照クロックの速度に合わせるための固有歩度Ｉを計算する。

【0068】

ステップＳ１０４において、自クロック調整部３４は、上記ステップＳ１００で取得した時刻情報及び現在の時差をメモリ（図示省略）に格納すると共に、上記ステップＳ１０２で計算された時差解消歩度Ｐ及び固有歩度Ｉを、収束予想計算部２８へ出力する。

【0069】

そして、ステップＳ１０６において、自クロック調整部３４は、時差解消歩度Ｐ、及び固有歩度Ｉに基づいて、自クロックの歩度を更新し、自システムクロック又はハードウエアクロック部２２へ出力し、クロック調整処理ルーチンを終了する。

【0070】

また、タイムサーバ１０が、参照クロック発信装置１６から参照クロックの時刻情報を受信し、自クロックの時刻情報と、参照クロックの時刻情報との現在の時差が計算されると、タイムサーバ１０は、図６に示す収束予想計算処理ルーチンを実行する。クロック調整処理ルーチンは、参照クロックの時刻情報を受信する度に実行される。

【0071】

まず、ステップＳ１１０において、収束予想計算部２８は、現在の自クロックの時刻情報と、時差計算部２４によって計算された現在の時差とを取得する。

【0072】

そして、ステップＳ１１２において、収束予想計算部２８は、メモリに格納された、前回の自クロックの時刻情報と、前回の時差とを取得すると共に、上記ステップＳ１０２で計算された時差解消歩度Ｐ及び固有歩度Ｉを取得する。

【0073】

ステップＳ１１４において、収束予想計算部２８は、現在の時差と、一時刻前の時差と、時差解消歩度Ｐと、固有歩度Ｉとに基づいて、固有歩度Ｉが参照クロックの歩度に一致していると仮定した場合の将来の各時刻における時差及び時差解消歩度を計算する。

【0074】

ステップＳ１１６において、収束予想計算部２８は、メモリに格納された、現在までの実際の時差と、将来の各時刻について計算された時差の予想値とを表すグラフを描画し、当該グラフを出力し、収束予想計算処理ルーチンを終了する。

【0075】

例えば、図７に示すように、時差ｘ（ｔ）の実測曲線（図７の実線参照）と、上記式［数４］による時差の予想曲線（図７の破線参照）とを重ね合わせた曲線を表すグラフを描画する。

【0076】

このように、新たな時差ｘ（ｔ_ｉ）が得られる度に、その最新情報を用いて収束予想をやり直す。すわなち、常に最新の結果からその先のｊ秒までの挙動を予想し直している。ここで、過去の時差ｘ（ｔ_ｋ），（ｋ＝０，…，ｉ）の記録については必ずしも全てをメモリに保存している必要はなく、例えば最新の１分だけ、あるいは過去１時間分など、グラフ描画に必要な期間のデータがメモリに記録されていればよい。

【0077】

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るタイムサーバによれば、現在の時差と、一時刻前の時差と、時差解消歩度と、固有歩度とに基づいて、当該固有歩度が参照クロックの歩度に一致していると仮定した場合の将来の各時刻における参照クロックとの時差及び時差解消歩度を計算することにより、参照クロックとの時差を０に収束させるまでの意図した挙動を認識／把握することができる。また、予想曲線を表すグラフをユーザーに提示することにより、時差の挙動について、収束の見込みがあるのか否か、ユーザーに一目で分かるようになり、利便性が大きく向上する。

【0078】

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

【0079】

例えば、過去の時差、収束予想の結果の両方共について、その保存方法については特に限定されない。内部メモリに保存してもよいし、都度ファイルに保存してもよい。

【0080】

また、タイムサーバがグラフを描画する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置において、グラフを描画するようにしてもよい。この場合には、外部装置のグラフ描画機能への収束予想の計算結果の送信方法ついては、外部装置において、実測値と予想値を表示するグラフを描画できれば、特に限定されるものではない。例えば、最新の収束予想の計算結果だけをリアルタイムに外部装置へ送信してもよいし、一定の時間毎に全データを送り直すようにしてもよい。また、予測値と共に、将来の各時刻における時差解消歩度を外部に送出するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0081】

３ ネットワーク
１０ タイムサーバ（クロック調整装置）
１６ 参照クロック発信装置
１８ クライアント端末
２０ 通信部
２１ 信号生成・配信部
２２ 自システムクロック又はハードウエアクロック部（クロック部）
２４ 時差計算部
２８ 収束予想計算部
３０ 自システムクロック制御部
３４ 自クロック調整部（クロック調整部）
１００ クロック調整システム

【要約】

【課題】参照クロックとの時差を０に収束させるまでの意図した挙動を認識／把握することができるクロック調整装置、方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】タイムサーバ１０では、自クロック調整部３４が、時差解消歩度及び固有歩度を計算し、自システムクロック又はハードウエアクロック部２２の歩度を更新する。収束予想計算部２８が、現在の時差と、時差解消歩度と、固有歩度とに基づいて、固有歩度が正しいと仮定した場合の将来の各時刻における参照クロックとの時差及び時差解消歩度を計算する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】