特表-16189688IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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再表2016-189688クロック診断装置及びクロック診断方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2016年12月1日
【発行日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】クロック診断装置及びクロック診断方法
(51)【国際特許分類】
   G06F 1/04 20060101AFI20171201BHJP
   G06F 11/22 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   G06F1/04 302Z
   G06F11/22 605Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】12
【出願番号】特願2017-520153(P2017-520153)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2015年5月27日
(11)【特許番号】特許第6227196号(P6227196)
(45)【特許公報発行日】2017年11月8日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】溝井国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】市岡 怜也
【テーマコード(参考)】
5B048
【Fターム(参考)】
5B048AA14
5B048EE02
(57)【要約】
クロック診断装置(100)は、ソフトウェアにより一定の間隔で繰り返しクロック値を取得する。クロック診断部(103)は、ソフトウェアにより取得されたクロック値の中から、取得タイミングにおいて、ソフトウェアによるクロック値の取得の際に発生するジッタに比べて十分大きい規定時間の隔たりがある2つのクロック値を選択する。また、クロック診断部(103)は、選択した2つのクロック値の差を算出する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ソフトウェアにより一定の間隔で繰り返しクロック値を取得するクロック診断装置であって、
前記ソフトウェアにより取得されたクロック値の中から、取得タイミングにおいて、前記ソフトウェアによるクロック値の取得の際に発生するジッタに比べて十分大きい規定時間の隔たりがある2つのクロック値を選択する選択部と、
前記選択部により選択された2つのクロック値の差を算出する演算部とを有するクロック診断装置。
【請求項2】
前記クロック診断装置は、
前記ソフトウェアにより一定の間隔で繰り返し複数のクロックのクロック値を取得し、
前記選択部は、
クロックごとに、前記取得タイミングにおいて前記規定時間の隔たりがある2つのクロック値を選択し、
前記演算部は、
クロックごとに、前記選択部により選択された2つのクロック値の差を算出する請求項1に記載のクロック診断装置。
【請求項3】
前記演算部は、
算出したクロックごとの差を比較する請求項2に記載のクロック診断装置。
【請求項4】
前記選択部は、
前記規定時間として、前記ジッタの100倍以上の時間を用いる請求項1に記載のクロック診断装置。
【請求項5】
前記クロック診断装置は、更に、
前記ソフトウェアにより取得されたクロック値を格納するクロック値格納部を有し、
前記選択部は、
前記ソフトウェアにより新たにクロック値が取得された際に、前記新たなクロック値の取得タイミングから前記規定時間遡ったタイミングで前記ソフトウェアにより取得されたクロック値を前記クロック値格納部から読み出し、
前記2つのクロック値として、前記クロック値格納部から読み出したクロック値と前記新たなクロック値とを選択する請求項1に記載のクロック診断装置。
【請求項6】
ソフトウェアにより一定の間隔で繰り返しクロック値を取得するクロック診断装置が、
前記ソフトウェアにより取得されたクロック値の中から、取得タイミングにおいて、前記ソフトウェアによるクロック値の取得の際に発生するジッタに比べて十分大きい規定時間の隔たりがある2つのクロック値を選択し、
選択した2つのクロック値の差を算出するクロック診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クロックの故障診断に関する。
【背景技術】
【0002】
クロックの故障診断に関して、例えば、特許文献1に開示の技術がある。
特許文献1では、2つのクロックのクロック値を解析することで、クロックの故障診断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−156732号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
クロックの故障診断では、ソフトウェアによりクロック値を取得する方式がある。
ソフトウェアによりクロック値を取得する場合には、クロック値の取得処理に要する時間(以下、クロック値取得処理時間という)にジッタ(揺らぎ)が発生する。
例えば、ソフトウェアに対する割込みがあった場合は、割込みによる遅延により、クロック値取得処理時間が長くなる。
一般に、クロックの故障診断で求められる精度は、数百ppm(ppm:10−6)である。
これは、「1秒に対し0.1ミリ秒ずれているかどうか」ということを検出する必要があることを意味する。
ソフトウェアによるクロック値の取得では、クロック値取得処理時間に、マイクロ秒オーダ又はミリ秒オーダの揺らぎが発生する場合がある。
【0005】
このように、ソフトウェアによりクロック値を取得する方式では、クロックの故障診断の精度に与えるジッタの影響が大きく、クロックの故障を正確に検出するためにはジッタの影響を抑制する必要がある。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑みたものであり、ソフトウェアによりクロック値を取得するクロックの故障診断において、クロック値を取得する際に生じるジッタの影響を抑制することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るクロック診断装置は、
ソフトウェアにより一定の間隔で繰り返しクロック値を取得するクロック診断装置であって、
前記ソフトウェアにより取得されたクロック値の中から、取得タイミングにおいて、前記ソフトウェアによるクロック値の取得の際に発生するジッタに比べて十分大きい規定時間の隔たりがある2つのクロック値を選択する選択部と、
前記選択部により選択された2つのクロック値の差を算出する演算部とを有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ジッタに比べて十分大きい規定時間分離れている2つのクロック値を用いるため、クロックの故障診断においてジッタの影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施の形態1に係るクロック値の比較例を示す図。
図2】実施の形態1に係るクロック診断装置の構成例を示す図。
図3】実施の形態1に係るクロック診断装置の動作例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
***故障診断の概要***
本実施の形態では、ソフトウェアによりクロック値を取得する際にジッタが発生しても、正確にクロックの故障が検出できるクロック診断装置を説明する。
【0011】
本実施の形態に係るクロック診断装置では、クロック値の取得の際に発生するジッタに比べて十分大きい時間が規定時間として設定されている。
そして、クロック診断装置は、ソフトウェアにより一定の間隔で繰り返し2つのクロックのクロック値を取得する。
また、クロック診断装置は、ソフトウェアにより取得されたクロック値の中から、取得タイミングにおいて規定時間の隔たりのある2つのクロック値を選択する。
更に、クロック診断装置は、クロックごとに、選択した2つのクロック値の差を算出し、クロックごとのクロック値の差を比較してクロックの故障診断を行う。
クロック診断装置は、クロック間で、クロック値の差が異なっている場合は、2つのクロックのうちのいずれかのクロックが故障していると判定する。
【0012】
例えば、クロック値取得処理時間のジッタが平均1マイクロ秒である場合に、10ミリ秒間隔でクロック値の差をとると1マイクロ秒のジッタの影響は大きく、数百ppmの精度を満たすことができない。
一方で、1秒間隔でクロック値の差をとる場合では、1マイクロ秒のジッタの影響は吸収され、数百ppmの精度を満たすことができる。
このように、本実施の形態では、クロック値の取得の際に発生するジッタに比べて十分大きい間隔を規定時間とし、ソフトウェアによる取得タイミングにおいて規定時間の隔たりのある2つのクロック値をクロックの故障診断に用いる。
規定時間は、例えば、ジッタの100倍以上の時間である。
【0013】
図1は、本実施の形態に係るクロック診断装置の動作の概要を示す。
図1では、クロック診断装置が、クロック1(CLK1と表記する)とクロック2(CLK2と表記する)から周期的に取得されたクロック値の中から、取得タイミングにおいて規定時間の隔たりのある2つのクロック値を選択し、選択した2つのクロック値の差をとる動作を示している。
クロック値取得周期は、CLK1及びCLK2からクロック値を取得する周期である。
図1では、T0〜T10の11回で、CLK1及びCLK2からクロック値が取得されている。
クロック値取得周期T0では、CLK1から取得されたクロック値は100であり、CLK2から取得されたクロック値は100である。
クロック値取得周期T1では、CLK1から取得されたクロック値は120であり、CLK2から取得されたクロック値は122である。
クロック値取得周期T2では、CLK1から取得されたクロック値は140であり、CLK2から取得されたクロック値は144である。
以降のクロック値取得周期でも、それぞれのクロック値取得周期で取得されたCLK1のクロック値とCLK2のクロック値が示されている。
図1の例では、規定時間をクロック値取得周期の5つ分に相当する時間としている。
【0014】
本実施の形態に係るクロック診断装置は、ソフトウェアによる取得タイミングが5周期分離れている2つのクロック値を選択する。
具体的には、クロック診断装置は、クロック値取得周期=T0で取得されたCLK1のクロック値[100]とクロック値取得周期=T5で取得されたCLK1のクロック値[200]とを選択する。
また、クロック診断装置は、クロック値取得周期=T0で取得されたCLK2のクロック値[100]とクロック値取得周期=T5で取得されたCLK1のクロック値[210]とを選択する。
更に、クロック診断装置は、CLK1について、クロック値[100]とクロック値[200]の差をとり、CLK2について、クロック値[100]とクロック値[210]の差をとる。
更に、クロック診断装置は、CLK1のクロック値の差:100と、CLK2のクロック値の差:110とを比較する。
CLK1の差とCLK2の差とが一致しなければ、クロック診断装置は、CLK1とCLK2のいずれが故障している判定する。
以降の周期についても、クロック診断装置は、T1とT6、T2とT7、T3とT8というように、5周期分離れたクロック値を選択し、同様の演算を行う。
図1の例では、それぞれのクロック値が100であるとき(T=0)はCLK1とCLK2は同期しているが、以降は、CLK2のクロック値が早く進んでしまっている。
【0015】
***構成の説明***
図2は、本実施の形態に係るクロック診断装置100の構成例を示す。
クロック診断装置100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサで実現される。
【0016】
クロック値取得部101は、後述するクロック診断部103からのクロック値取得要求に基づき、クロック値取得周期ごとに、タイマ1(104)を用いてCLK1のクロック値を取得し、タイマ2(105)を用いてCLK2のクロック値を取得するソフトウェアである。
タイマ1(104)及びタイマ2(105)は、それぞれ、クロック値取得周期を計測する。
クロック値取得部101によるクロック値取得処理時間には、前述したように、割込み等によりジッタが発生する。
クロック値取得部101は、取得したCLK1及びCLK2のクロック値をクロック診断部103に出力する。
【0017】
クロック値格納部102は、クロック値取得部101により取得されたCLK1及びCLK2のクロック値を格納する。
より具体的には、クロック値取得部101からクロック診断部103に出力されたCLK1及びCLK2のクロック値が、クロック診断部103により、クロック値格納部102に書き込まれる。
また、クロック値格納部102は、クロック診断部103からのクロック値読み出し要求に基づき、格納しているCLK1及びCLK2のクロック値をクロック診断部103に出力する。
【0018】
クロック診断部103は、クロック値取得部101にクロック値取得要求を出力して、クロック値取得周期ごとに、クロック値取得部101にCLK1とCLK2のクロック値を取得させる。
また、クロック診断部103は、クロック値取得部101から新たにCLK1及びCLK2のクロック値を取得した際に、クロック値取得部101により新たなCLK1及びCLK2が取得された周期から規定時間遡った周期でクロック値取得部101により取得されていたCLK1及びCLK2のクロック値をクロック値格納部102から読み出す。
図1の例のように規定時間を5周期としている場合は、クロック診断部103は、5周期前にクロック値取得部101により取得されたCLK1のクロック値とCLK2のクロック値を読み出す。
例えば、現在の周期がT=5であれば、クロック診断部103は、T=0のCK1及びCK2のクロック値を読み出す。
そして、クロック診断部103は、新たなCLK1のクロック値と、クロック値格納部102から読み出したCLK1のクロック値との差を算出し、また、新たなCLK1のクロック値と、クロック値格納部102から読み出したCLK1のクロック値との差を算出する。
そして、クロック診断部103は、CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差とを比較する。
CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差が異なっていれば、クロック診断部103は、CLK1及びCLK2のいずれかで故障が発生していると判定する。
なお、クロック診断部103は、選択部及び演算部の例に相当する。
【0019】
クロック値取得部101は、前述のように、ソフトウェア(プログラム)で実現される。
また、クロック診断部103もソフトウェア(プログラム)で実現される。
クロック値格納部102は、例えば、CPU内のレジスタで実現される。
クロック値取得部101及びクロック診断部103の機能を実現するプログラムは、図2に図示していないメモリに格納されており、CPUがメモリから、クロック値取得部101及びクロック診断部103の機能を実現するプログラムをロードし、実行することで、前述のクロック値取得部101及びクロック診断部103の処理が行われる。
【0020】
***動作の説明***
次に、本実施の形態に係るクロック診断装置100の動作例を、図3のフローチャートを参照して説明する。
図3のフローチャートに示す手順は、クロック診断方法の例に相当する。
【0021】
先ず、クロック診断部103は、周期Tnにおいて、クロック値取得要求をクロック値取得部101に出力し、一定の周期で、クロック値取得部101にCLK1及びCLK2のクロック値を取得させる。
また、クロック診断部103は、クロック値取得部101からCLK1及びCLK2のクロック値を取得する(S11)。
【0022】
次に、クロック診断部103は、規定時間が経過しているかどうかを判定する(S12)。
つまり、クロック診断部103は、現在の周期(現在の周期を周期Tnとする)から、規定時間遡った周期に取得されたクロック値がクロック値格納部102に格納されているかを判定する。
図1の例のように規定時間を5周期としている場合は、クロック診断部103は、現在の周期Tnから5周期遡った周期T(n−5)のクロック値がクロック値格納部102に格納されているかを判定する。
【0023】
S12において規定時間が経過していないと判定した場合は、クロック診断部103は、S11で新たに取得したクロック値をクロック値格納部102に格納する(S17)。
【0024】
S12において規定時間が経過していると判断した場合は、クロック診断部103は、クロック値読み出し要求を出力して、クロック値格納部102から、現在の周期から規定時間遡った周期に取得されたクロック値を読み出す(S13)。
図1の例のように規定時間を5周期としている場合は、クロック診断部103は、周期T(n−5)におけるCLK1のクロック値とCLK2のクロック値を読み出す。
次に、クロック診断部103は、CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差が異なるか否かを判定する(S14)。
つまり、クロック診断部103は、CLK1及びCLK2の各々に対して、S11で取得した新たなクロック値と、S13で読み出したクロック値との差を算出する。
そして、CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差が異なるか否かを判定する。
【0025】
CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差が異なる場合は、クロック診断部103は、CLK1及びCLK2のいずれかが故障していると判定する(S15)。
【0026】
一方、CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差が同じであれば、クロック診断部103は、S13で読み出したクロック値を破棄して(S16)、S11で新たに取得したクロック値をクロック値格納部102に格納する(S17)。
【0027】
なお、図1に示したように、クロック値取得部101による取得タイミングにおいて規定時間の隔たりのある2つのクロック値の差を算出することができるのであれば、クロック診断装置100の処理フローは図3のフローチャートの通りでなくてもよい。
【0028】
***実施の形態の効果***
以上のように、本実施の形態によれば、ジッタに比べて十分大きい規定時間分離れている2つのクロック値を用いるため、ジッタの影響を抑制して、高精度にクロックの故障診断を行うことができる。
また、本実施の形態では、クロックの故障診断をソフトウェアで実現しているので、診断専用のハードウェアを必要とせず、回路規模が抑えることができる。
また、本実施の形態では、タイマなど一般的なCPUに備わる機能を利用してクロック診断を行っているため、本実施の形態に係るクロック診断方法を様々なCPUに適用することができる。
【0029】
なお、以上の説明では、2つのクロック(CLK1とCLK2)のクロック値の差を比較してクロックの故障を判定する例を説明したが、3つ以上のクロックのクロック値の差を比較してクロックの故障を判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0030】
100 クロック診断装置、101 クロック値取得部、102 クロック値格納部、103 クロック診断部、104 タイマ1、105 タイマ2。
図1
図2
図3

【手続補正書】
【提出日】2017年8月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
クロック診断部103は、クロック値取得部101にクロック値取得要求を出力して、クロック値取得周期ごとに、クロック値取得部101にCLK1とCLK2のクロック値を取得させる。
また、クロック診断部103は、クロック値取得部101から新たにCLK1及びCLK2のクロック値を取得した際に、クロック値取得部101により新たなCLK1及びCLK2が取得された周期から規定時間遡った周期でクロック値取得部101により取得されていたCLK1及びCLK2のクロック値をクロック値格納部102から読み出す。
図1の例のように規定時間を5周期としている場合は、クロック診断部103は、5周期前にクロック値取得部101により取得されたCLK1のクロック値とCLK2のクロック値を読み出す。
例えば、現在の周期がT=5であれば、クロック診断部103は、T=0のCK1及びCK2のクロック値を読み出す。
そして、クロック診断部103は、新たなCLK1のクロック値と、クロック値格納部102から読み出したCLK1のクロック値との差を算出し、また、新たなCLKのクロック値と、クロック値格納部102から読み出したCLKのクロック値との差を算出する。
そして、クロック診断部103は、CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差とを比較する。
CLK1のクロック値の差とCLK2のクロック値の差が異なっていれば、クロック診断部103は、CLK1及びCLK2のいずれかで故障が発生していると判定する。
なお、クロック診断部103は、選択部及び演算部の例に相当する。
【国際調査報告】