信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法与流程

文档序号:29078919发布日期:2022-03-01 23:31阅读:104来源:国知局
信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法与流程
信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法
1.相关申请的交叉参考
2.本技术主张日本专利申请2020-142149(2020年8月25日)的优先权,为了参照而引入该申请的全部内容。
技术领域
3.本发明涉及信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法。


背景技术:

4.在plc(programmable logic controller)、温度调节器和记录器等控制设备中,在设备间进行时刻同步。
5.在专利文献1中记载了与设备间的时刻同步相关的技术。
6.但是,在以往的结构中,越想要提高时刻同步的精度,就越需要在设备间频繁收发数据包。此外,也不一定能够提高时刻同步的精度。
7.专利文献1:日本专利公开公报特开2019-101480号


技术实现要素:

8.本公开的目的在于提供一种能够抑制设备间的数据包的收发,并提高时刻同步的精度的信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法。
9.几个实施方式的信息处理装置具备通过以一定的时间周期对计数值进行上计数来测定时刻的第一计数器以及通信单元,其中,所述通信单元接收外部装置发送的时刻保持用数据包,所述外部装置具备测定作为基准的时刻的第二计数器,所述通信单元从所述外部装置接收由所述第二计数器测定出的、所述外部装置发送所述时刻保持用数据包的发送时刻,所述信息处理装置具备:计算单元,计算由所述第一计数器测定出的接收到所述时刻保持用数据包的接收时刻与所述发送时刻的差分;第一修正单元,基于所述差分修正所述第一计数器的计数值;决定单元,基于所述差分决定修正所述第一计数器的计数值正时;以及第二修正单元,在所述决定的正时修正所述第一计数器的计数值。这样,信息处理装置在基于时刻保持用数据包的收发时刻的差分确定的修正正时,自动地修正第一计数器的计数值,因此,能够抑制设备间的数据包的收发,并提高时刻同步的精度。
10.在一个实施方式中,所述通信单元从所述外部装置接收进行漂移修正的修正周期,所述通信单元以所述修正周期的时间间隔从所述外部装置接收所述时刻保持用数据包和该时刻保持用数据包的发送时刻,所述计算单元根据从所述外部装置接收到所述时刻保持用数据包和该时刻保持用数据包的发送时刻,计算所述差分,所述决定单元根据所述计算单元计算出所述差分,决定由将所述修正周期除以与所述差分对应的所述第一计数器的计数而得的值确定的时间周期作为所述正时,所述第二修正单元在所述决定的正时将所述第一计数器的计数值修正1。这样,信息处理装置在由将进行漂移修正的修正周期除以与时刻保持用数据包的收发时刻的差分对应的第一计数器的计数而得的值确定的时间周期中,
将第一计数器的计数值自动地修正1。因此,信息处理装置无需与外部装置频繁地通信,能够进行与第一计数器的分辨率对应的高精度的时刻同步。
11.在一个实施方式中,所述通信单元根据由所述计算单元计算出的所述差分低于预先确定的值,向所述外部装置发送第二时刻保持用数据包,所述通信单元从所述外部装置接收由所述第二计数器测定出的、所述外部装置接收到所述第二时刻保持用数据包的接收时刻,所述计算单元计算由所述第一计数器测定出的发送所述第二时刻保持用数据包的发送时刻与所述外部装置接收到所述第二时刻保持用数据包的接收时刻的差分即第二差分,所述第一修正单元基于所述第二差分修正所述第一计数器的计数值。例如,所述修正单元也可以通过所述第二差分的1/2的值修正所述第一计数器的计数值。这样,信息处理装置基于第二时刻保持用数据包的收发时刻的差分修正第一计数器的计数值,因此,能够修正因与外部装置之间的通信延迟而引起的时间偏差。
12.几个实施方式的信息处理系统具备:第一信息处理装置,具备通过以一定的时间周期对计数值进行上计数来测定时刻的第一计数器以及第一通信单元;以及第二信息处理装置,具备测定作为基准的时刻的第二计数器以及第二通信单元,所述第二信息处理装置的所述第二通信单元向所述第一信息处理装置发送时刻保持用数据包,所述第一信息处理装置的所述第一通信单元接收所述第二信息处理装置发送的所述时刻保持用数据包,所述第二信息处理装置的所述第二通信单元向所述第一信息处理装置发送由所述第二计数器测定出的、发送所述时刻保持用数据包的发送时刻,所述第一信息处理装置的所述第一通信单元接收所述第二信息处理装置发送所述时刻保持用数据包的发送时刻,所述第一信息处理装置具备:计算单元,计算由所述第一计数器测定出的接收到所述时刻保持用数据包的接收时刻与所述发送时刻的差分;第一修正单元,基于所述差分修正所述第一计数器的计数值;决定单元,基于所述差分决定修正所述第一计数器的计数值的正时;以及第二修正单元,在所述决定的正时修正所述第一计数器的计数值。这样,第一信息处理装置在基于时刻保持用数据包的收发时刻的差分确定的修正正时,自动地修正第一计数器的计数值,因此,能够抑制设备间的数据包的收发,并提高时刻同步的精度。
13.几个实施方式的信息处理方法,是具备通过以一定的时间周期对计数值进行上计数来测定时刻的第一计数器以及通信单元的信息处理装置的信息处理方法,其中,所述通信单元接收具备外部装置发送的时刻保持用数据包,所述外部装置测定作为基准的时刻的第二计数器,所述通信单元从所述外部装置接收由所述第二计数器测定出的、所述外部装置发送所述时刻保持用数据包的发送时刻,计算单元计算由所述第一计数器测定出的接收到所述时刻保持用数据包的接收时刻与所述发送时刻的差分,第一修正单元基于所述差分修正所述第一计数器的计数值,决定单元基于所述差分决定修正所述第一计数器的计数值的正时,第二修正单元在所述决定的正时修正所述第一计数器的计数值。这样,信息处理装置在基于时刻保持用数据包的收发时刻的差分确定的修正正时,自动地修正第一计数器的计数值,因此,能够抑制设备间的数据包的收发,并提高时刻同步的精度。
14.根据本公开,能够提供一种能够抑制设备间的数据包的收发并提高时刻同步的精度的信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法。
附图说明
15.图1是表示本公开的一个实施方式的时刻同步系统的结构例的图。
16.图2是表示本公开的一个实施方式的时刻同步系统的动作例的图。
17.图3是表示比较例的时刻同步系统的结构的图。
18.附图标记说明:
19.1:时刻同步系统;10:设备a;11:时刻用计数器;12:发送时刻保持部;13:接收时刻保持部;14:数据包发送部;15:数据包接收部;20:设备b:21:时刻用计数器;22:发送时刻保持部;23:接收时刻保持部;24:数据包发送部;25:数据包接收部;26:差分计算部;27:修正周期保持部;28:漂移修正部;31、32;数据包;9:时刻同步系统;80:设备a;81:时刻用计数器;82:发送时刻保持部;83:接收时刻保持部;84:数据包发送部;85:数据包接收部;90:设备b;91:时刻用计数器;92:发送时刻保持部;93:接收时刻保持部;94:数据包发送部;95:数据包接收部;96:差分计算部;71、72;数据包。
具体实施方式
20.(比较例)
21.图3是表示比较例的时刻同步系统9的结构示意图。在图3的结构中,时刻同步系统9具备设备a80和设备b90。设备a80具备时刻用计数器81、发送时刻保持部82、接收时刻保持部83、数据包发送部84和数据包接收部85。设备b90具备时刻用计数器91、发送时刻保持部92、接收时刻保持部93、数据包发送部94、数据包接收部95和差分计算部96。从设备a80的数据包发送部84向设备b90发送的数据包71在设备b90的数据包接收部95中接收。从设备b90的数据包发送部94向设备a80发送的数据包72在设备a80的数据包接收部85中接收。设备a80的时刻用计数器81是作为基准的计数器,在时刻同步系统9中,进行使设备b90的时刻用计数器91与设备a80的时刻用计数器81一致地同步的处理。
22.设备a80的时刻用计数器81和设备b90的时刻用计数器91均是以独立的振荡源为基础的计数器,非同步地动作。在使这些时刻用计数器81和时刻用计数器91同步的情况下,例如,如ieee1588那样,能够在设备间收发数据包来修正时刻的差分。这样的时刻同步的处理步骤如下述动作191~动作198所示。
23.(动作191)
24.设备a80从数据包发送部84向设备b90发送时刻保持用数据包71。设备b90在数据包接收部95中接收时刻保持用数据包71。
25.(动作192)
26.设备a80将从数据包发送部84发送时刻保持用数据包71的时刻即数据包发送时刻保持在发送时刻保持部82中。设备b90将在数据包接收部95中接收到时刻保持用数据包71的时刻即数据包接收时刻保持在接收时刻保持部93中。
27.(动作193)
28.设备a80从数据包发送部84向设备b90发送表示在动作192中保持于发送时刻保持部82的数据包发送时刻的数据包71。设备b90在数据包接收部95中接收表示数据包发送时刻的数据包71。
29.(动作194)
30.设备b90的差分计算部96计算在动作192中保持于接收时刻保持部93的数据包接收时刻与由在动作193中从设备a80接收到的数据包71表示的数据包发送时刻的差分。差分计算部96基于计算出出的差分,修正时刻用计数器91。
31.(动作195)
32.设备b90从数据包发送部94向设备a80发送时刻保持用数据包72。设备a80在数据包接收部85中接收时刻保持用数据包72。
33.(动作196)
34.设备a80将在数据包接收部85中接收到时刻保持用数据包72的时刻即数据包接收时刻保持在接收时刻保持部83中。设备b90将从数据包发送部94发送时刻保持用数据包72的时刻即数据包发送时刻保持在发送时刻保持部92中。
35.(动作197)
36.设备a80从数据包发送部84向设备b90发送表示在动作196中保持在接收时刻保持部83中的数据包接收时刻的数据包71。设备b90在数据包接收部95中接收表示数据包发送时刻的数据包71。
37.(动作198)
38.设备b90的差分计算部96计算在动作196中保持于发送时刻保持部92的数据包发送时刻与由在动作197中从设备a80接收到的数据包71表示的数据包接收时刻的差分。差分计算部96基于计算出出的差分计算因设备间的通信而引起的延迟时间,并根据该延迟时间修正时刻用计数器91。
39.基于上述处理的时刻同步存在如下问题。
40.首先,在设备a80的时刻用计数器81和设备b90的时刻用计数器91中,均产生因振荡源的频率偏差而引起的漂移。因此,时刻用计数器81和时刻用计数器91需要定期地进行修正。越是提高时刻精度,越是需要修正的频率。例如,在时刻用计数器的精度为50ppm(parts per million)的情况下,1秒钟产生50μs的误差。为了将该时刻用计数器维持在1μs的精度,必须在1秒钟内进行最低50次的修正。因而,为了提高精度而需要频繁的修正,为此而需要增加数据包收发的频率(次数)。
41.此外,在动作194中修正设备b90的时刻用计数器91的偏差之后,在到在动作198中修正因设备间的通信而引起的延迟时间为止的期间也产生因漂移而引起的时刻用计数器的偏差。因而,在上述的方法中,不一定能够高精度地进行时刻同步。
42.(本公开的实施方式)
43.本公开不增加修正的频率而提高时刻同步的精度。以下,参照附图对本公开的一个实施方式进行说明。在各附图中,对相同或相当的部分标注相同的附图标记。在本实施方式的说明中,对于相同或相当的部分适当地省略或简化说明。
44.(时刻同步系统的结构)
45.图1是表示本公开的一个实施方式的时刻同步系统1的结构例的图。在图1的例子中,作为信息处理系统的时刻同步系统1具备作为外部装置或第二信息处理装置的设备a10以及作为第一信息处理装置的设备b20。设备a10具备作为第二计数器的时刻用计数器11、发送时刻保持部12、接收时刻保持部13、数据包发送部14以及数据包接收部15。设备a10的数据包发送部14和数据包接收部15作为第一通信单元发挥功能。设备b20具备作为第一计
数器的时刻用计数器21、发送时刻保持部22、接收时刻保持部23、数据包发送部24、数据包接收部25、差分计算部26、修正周期保持部27以及漂移修正部28。设备b20的数据包发送部24和数据包接收部25作为第二通信单元发挥功能。
46.设备a10的时刻用计数器11是测定作为基准的时刻的计数器。在时刻同步系统1中,进行使设备b20的时刻用计数器21与设备a10的时刻用计数器11一致地同步的处理。时刻用计数器11通过以与预先确定的分辨率(例如,1ns)对应的一定的时间周期对计数值进行上计数来测定时刻。
47.发送时刻保持部12是保持设备a10向设备b20发送时刻保持用数据包的时刻的保持部。接收时刻保持部13是保持设备a10从设备b20接收到时刻保持用数据包的时刻的保持部。发送时刻保持部12和接收时刻保持部13保持由设备a10的时刻用计数器11测定出的时刻。数据包发送部14是向设备b20发送数据包的发送部。数据包接收部15是从设备b20接收数据包的接收部。
48.设备b20的时刻用计数器21是与设备a10的时刻用计数器11同步的计数器。时刻用计数器21通过以与预先确定的分辨率(例如,1ns)对应的一定的时间周期对计数值进行上计数来测定时刻。
49.发送时刻保持部22是保持设备b20向设备a10发送时刻保持用数据包的时刻的保持部。接收时刻保持部23是保持设备b20从设备a10接收时刻保持用数据包的时刻的保持部。发送时刻保持部22和接收时刻保持部23保持由设备b20的时刻用计数器21测定出的时刻。数据包发送部24是向设备a10发送数据包的发送部。数据包接收部25是从设备a10接收数据包的接收部。
50.作为计算单元和第一修正单元的差分计算部26计算设备a10发送的时刻保持用数据包的、在设备a10中测定出的发送时刻与在设备b20中测定出的接收时刻的差分等。修正周期保持部27是保持后述的漂移修正周期的保持部。作为决定单元和第二修正单元的漂移修正部28基于漂移修正周期、以及设备a10发送的时刻保持用数据包的、在设备a10中测定出的发送时刻与在设备b20中测定出的接收时刻的差分,计算漂移修正正时。漂移修正部28在漂移修正正时,进行将时刻用计数器21的计数值进行1计数修正的漂移修正。
51.从设备a10的数据包发送部14向设备b20发送的各数据包31在设备b20的数据包接收部25中被接收。从设备b20的数据包发送部24向设备a10发送的各数据包32在设备a10的数据包接收部15中被接收。
52.(时刻同步系统的处理步骤)
53.在上述的结构中,设备a10的数据包发送部14向设备b20发送时刻保持用数据包。设备b20的数据包接收部25接收设备a10发送的时刻保持用数据包。进而,设备a10的数据包发送部14向设备b20发送由时刻用计数器11测定出的发送时刻保持用数据包的发送时刻。设备b20的数据包接收部25接收设备a10发送时刻保持用数据包的发送时刻。设备b20的差分计算部26计算由时刻用计数器21测定出的接收到时刻保持用数据包的接收时刻与从设备a10接收到的发送时刻的差分。差分计算部26基于该差分修正时刻用计数器21的计数值。设备b20的漂移修正部28基于计算出的差分,决定修正时刻用计数器21的计数值的正时。漂移修正部28修正时刻用计数器21的计数值。这样,设备b20在基于时刻保持用数据包的收发时刻的差分确定的修正正时,自动地修正时刻用计数器21的计数值。因而,根据设备b20,能
够抑制设备间的数据包的收发,并提高时刻同步的精度。
54.时刻同步系统1中的时刻同步的处理步骤如动作110~动作140所示。本实施方式的信息处理方法通过时刻同步系统1所包括的各装置进行下述处理而实现。
55.○
动作110
56.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送表示漂移修正周期的修正周期数据包31。漂移修正周期是进行后述的动作121~动作127(称作“漂移修正”)的时间间隔(修正周期)。设备b20在数据包接收部25中接收修正周期数据包31,将由修正周期数据包31表示的漂移修正周期保持在修正周期保持部27中。
57.○
动作120
58.设备a10和设备b20以由修正周期数据包31保持的漂移修正周期的时间间隔反复执行如下的动作121~动作127。这些动作中的动作121~动作124与比较例的动作191~动作194相同。进而,设备b20与动作121~动作127并行地执行动作128。
59.(动作121)
60.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送时刻保持用数据包31。设备b20在数据包接收部25中接收时刻保持用数据包31。
61.(动作122)
62.设备a10将在动作121中从数据包发送部14发送时刻保持用数据包31的时刻即数据包发送时刻保持在发送时刻保持部12中。数据包发送时刻由时刻用计数器11的计数值测定。具体而言,例如,数据包发送部14将向设备b20发送了时刻保持用数据包31通知给发送时刻保持部12。与此对应,发送时刻保持部12从时刻用计数器11取得时刻并保持。
63.设备b20将在数据包接收部25中接收到时刻保持用数据包31的时刻即数据包接收时刻保持在接收时刻保持部23中。数据包接收时刻由时刻用计数器21的计数值测定。具体而言,例如,数据包接收部25将接收了来自设备a10的时刻保持用数据包31通知给接收时刻保持部23。与此对应,接收时刻保持部23从时刻用计数器21取得时刻并保持。
64.(动作123)
65.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送表示在动作122中保持于发送时刻保持部12的数据包发送时刻的数据包31。设备b20在数据包接收部25中接收该数据包发送时刻的数据包31。
66.(动作124)
67.设备b20的差分计算部26计算在动作122中保持于接收时刻保持部23的数据包接收时刻与由在动作123中从设备a10接收到的数据包31表示的数据包发送时刻的差分。差分计算部26根据计算出的差分修正时刻用计数器21的计数值。
68.(动作125)
69.设备b20的漂移修正部28从修正周期保持部27取得漂移修正周期。
70.(动作126)
71.设备b20的漂移修正部28从差分计算部26取得由动作124计算出的差分。漂移修正部28每当取得差分时,计算其累计值。累计值的初始值被设定为0。因而,在第一次取得由动作124计算出的差分的情况下,累计值为该差分的值。
72.(动作127)
73.设备b20的漂移修正部28通过将在动作125中取得的漂移修正周期除以与在动作126中累计的差分对应的时刻用计数器21的计数,计算漂移修正正时(每1个计数的差分)。漂移修正正时相当于设备a10的时刻用计数器11与设备b20的时刻用计数器21偏移时刻用计数器21的1个计数量(例如,1ns)所需的时间。
74.(动作128)
75.与动作121~动作127并行,设备b20的漂移修正部28针对每个漂移修正正时将时刻用计数器21修正1个计数。累计的差分的值越大,漂移修正正时越短。由此,设备a10的时刻用计数器11与设备b20的时刻用计数器21的误差被更大地修正。其结果是,从差分计算部26取得的差分成为接近0的正或负的值。其结果是,差分的累计值被修正为接近与时刻用计数器21的误差相同的值,最终收敛为0。
76.○
动作130
77.在漂移修正部28从差分计算部26取得的差分成为充分接近0的值之后,设备b20执行如下的动作131~动作134。设备b20例如也可以判定所取得的差分是否低于与所要求的精度相应地预先确定的值(阈值),在判定为低于阈值的情况下执行动作131~动作134。这些动作131~动作134与比较例的动作195~动作198相同。
78.(动作131)
79.设备b20从数据包发送部24向设备a10发送时刻保持用数据包32。设备a10在数据包接收部15中接收时刻保持用数据包32。
80.(动作132)
81.设备a10将在数据包接收部15中接收到时刻保持用数据包32的时刻即数据包接收时刻保持在接收时刻保持部13中。通过时刻用计数器11的计数值测定数据包接收时刻。具体而言,例如,数据包接收部15将接收了来自设备b20的时刻保持用数据包32通知给接收时刻保持部13。与此对应,接收时刻保持部13从时刻用计数器11取得时刻并保持。
82.设备b20将从数据包发送部24发送时刻保持用数据包32的时刻即数据包发送时刻保持在发送时刻保持部22中。通过时刻用计数器21的计数值测定数据包发送时刻。具体而言,例如,数据包发送部24将向设备a10发送了时刻保持用数据包31通知给发送时刻保持部22。与此对应,发送时刻保持部22从时刻用计数器21取得时刻并保持。
83.(动作133)
84.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送表示在动作132中保持于接收时刻保持部13的数据包接收时刻的数据包31。设备b20在数据包接收部25中接收表示数据包发送时刻的数据包31。
85.(动作134)
86.设备b20的差分计算部26计算在动作132中保持于发送时刻保持部22的数据包发送时刻与由在动作133中从设备a10接收到的数据包31表示的数据包接收时刻的差分。差分计算部26根据计算出的差分计算因设备间的通信而引起的延迟时间,根据该延迟时间修正时刻用计数器21。设备a10中的数据包接收时刻与设备b20中的数据包发送时刻的差分包含在设备a10和设备b20之间往复通信的时间。因此,例如,差分计算部26也可以计算设备a10中的数据包接收时刻与设备b20中的数据包发送时刻的差分的1/2作为延迟时间。
87.○
动作140
88.设备b20继续上述的动作120,维持时刻与设备a10同步的状态。
89.如上所述,设备b20的数据包接收部25从设备a10接收进行漂移修正的修正周期,并且以该修正周期的时间间隔从设备a10接收时刻保持用数据包以及该时刻保持用数据包的发送时刻。与从设备a10接收了时刻保持用数据包以及该时刻保持用数据包的发送时刻相应,设备b20的差分计算部26计算由时刻用计数器21测定出的时刻保持用数据包的接收时刻与从设备a10接收到的该发送时刻的差分。漂移修正部28与差分计算部26计算了差分相应地决定由将用漂移修正周期除以与差分对应的时刻用计数器21的计数而得的值确定的时间周期作为漂移修正的正时,在该正时,将时刻用计数器21的计数值修正1。这样,设备b20在由将进行漂移修正的修正周期除以与时刻保持用数据包的收发时刻的差分对应的时刻用计数器21的计数而得的值确定的时间周期中,自动地将时刻用计数器21的计数值修正1。因此,设备b20不需要与设备a10频繁地通信,可以进行与时刻用计数器21的分辨率相应的高精度的时刻同步。
90.此外,设备b20的数据包发送部24与由差分计算部26计算出的时刻保持用数据包的接收时刻与从设备a10接收到的该发送时刻的差分低于预先确定的值相应地向设备a10发送第二时刻保持用数据包。设备b20的数据包接收部25从设备a10接收由设备a10的时刻用计数器11测定出的、设备a10接收到第二时刻保持用数据包的接收时刻。设备b20的差分计算部26计算发送由时刻用计数器21测定出的第二时刻保持用数据包的发送时刻与设备a10接收到第二时刻保持用数据包的接收时刻的差分的第二差分。设备b20的差分计算部26基于第二差分修正时刻用计数器21的计数值。例如,差分计算部26也可以根据第二差分的1/2的值修正时刻用计数器21的计数值。这样,由于设备b20基于第二时刻保持用数据包的收发时刻的差分修正时刻用计数器21的计数值,因此可以修正因设备a10间的通信延迟而引起的时间偏差。
91.(动作例)
92.参照图2对本实施方式的时刻同步系统1的具体动作步骤的例子进行说明。以下,作为一例,时刻以μs单位表示,但是也可以是其他单位。
93.○
步骤210
94.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送通知1s作为漂移修正周期的修正周期数据包31(图2的s1)。设备b20在数据包接收部25中接收修正周期数据包31,将由修正周期数据包31表示的漂移修正周期1s保持在修正周期保持部27中(图2的s2)。
95.○
步骤220
96.设备a10和设备b20以漂移修正周期1s的间隔反复执行如下的步骤221~步骤227。设备b20与步骤221~步骤227并行地执行步骤228。
97.(步骤221)
98.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送时刻保持用数据包31(图2的s3)。设备b20在数据包接收部25中接收时刻保持用数据包31。
99.(步骤222)
100.设备a10的数据包发送部14将在步骤221中向设备b20发送了时刻保持用数据包31这一情况通知给发送时刻保持部12。与此对应,发送时刻保持部12如图2的s4所示,从时刻用计数器11取得时刻301μs并对其进行保持。
101.设备b20的数据包接收部25当接收到时刻保持用数据包31时,向接收时刻保持部23通知数据包接收。与此对应,接收时刻保持部23从时刻用计数器21取得时刻106μs并对其进行保持(图2的s5)。
102.(步骤223)
103.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送表示在步骤222中保持于发送时刻保持部12的时刻信息301μs的数据包31(图2的s6)。设备b20在数据包接收部25中接收表示该数据包发送时刻的数据包31。
104.(步骤224)
105.设备b20的差分计算部26根据由从设备a10接收到的数据包31所示的时刻(图2的示例301μs)以及保持于接收时刻保持部23的时刻信息(在图2的例子中为106μs),计算时刻用计数器21的偏差195μs(=301μs-106μs)(图2的s7)。差分计算部26如图2的s8所示,根据计算出的差分修正时刻用计数器21。
106.(步骤225)
107.设备b20的漂移修正部28从修正周期保持部27取得漂移修正周期1s。
108.(步骤226)
109.设备b20的漂移修正部28从差分计算部26取得通过步骤224计算出的差分。漂移修正部28每当取得差分时,计算其累计值(图2的s9)。在图2的例子中,累计值为195μs。
110.(步骤227)
111.设备b20的漂移修正部28将通过步骤225取得的漂移修正周期1s除以与累计的差分195μs对应的时刻用计数器21的计数,计算漂移修正正时(图2的s10)。例如,在时刻用计数器21的分辨率为1ns的情况下,与差分195μs对应的时刻用计数器21的计数数量是195000个计数。因此,在图2的例子中,漂移修正正时为1s
÷
195000个计数=约5.128μs/计数。
112.(步骤228)
113.与步骤221~步骤227并行,设备b20的漂移修正部28每隔漂移修正正时5.128μs将时刻用计数器21修正1计数(图2的s11)。
114.○
步骤230
115.在漂移修正部28从差分计算部26取得的差分成为充分接近0的值之后,设备b20停止反复步骤221至步骤227,执行下述步骤231~步骤234。设备b20例如也可以判定所取得的差分是否低于与所要求的精度相应地预先确定的值,在判定为低于预先确定的值的情况下,执行步骤231~步骤234。
116.(步骤231)
117.设备b20从数据包发送部24向设备a10发送时刻保持用数据包32(图2的s12)。设备a10在数据包接收部15中接收时刻保持用数据包32。
118.(步骤232)
119.设备a的数据包接收部15当接收到时刻保持用数据包32时,向接收时刻保持部13通知数据包接收。与此对应,如图2的s13所示,接收时刻保持部13从时刻用计数器11取得时刻522μs并对其进行保持。
120.设备b20的数据包发送部24将在步骤231中向设备a10发送了时刻保持用数据包32通知给发送时刻保持部22。与此对应,如图2的s14所示,发送时刻保持部22从时刻用计数器
21取得时刻(在图2的例子中为518μs)并对其进行保持。
121.(步骤233)
122.设备a10从数据包发送部14向设备b20发送表示在步骤232中保持于接收时刻保持部13的数据包接收时刻522μs的数据包31(图2的s15)。设备b20在数据包接收部25中接收表示数据包发送时刻(在图2的例子中为522μs)的数据包31。
123.(步骤234)
124.设备b20的差分计算部26计算由从设备a10接收的数据包31表示的数据包接收时刻522μs与保持于发送时刻保持部22的数据包发送时刻518μs的差分4μs(=522μs-518μs)(图2的s16)。然后,差分计算部26计算差分4μs的1/2即2μs作为因设备间的通信而引起的延迟时间,并根据该延迟时间修正时刻用计数器21(图2的s17)。
125.○
步骤240
126.设备b20继续上述的步骤220,维持时刻与设备a10同步的状态。
127.根据上述的结构,能够减少修正的频率而建立高精度的时刻同步。例如,在设备b20的时刻用计数器21的精度50ppm为分辨率1ns的情况下,能够将时刻同步的精度设为1/1000ppm。其结果是,在现有技术中为了维持1μs的精度而需要以1秒50次的频率进行修正,但能够减少到1000秒1次的频率,能够将通信线路用于其他的通信。此外,能够使用不是高精度的廉价的振荡器,建立相当于设备b20的时刻用计数器21的分辨率1ns的高精度的时刻同步。
128.如上所述,在时刻同步系统1中,设备b20在每个漂移修正周期中自身累计时刻保持用数据包的收发时刻的差分,并基于该值决定漂移修正周期,自动地进行漂移修正。因此,根据时刻同步系统1,能够以任意的修正频率实现高精度的时刻同步。
129.另外,只要设备a10和设备b20只要能够基于通信数据包的时刻信息的交换即可,能够通过任意的通信协议实现高精度的时刻同步。
130.此外,即使在设备b20为多个的情况下,也能够通过相同的方法进行时刻同步。在设备b20为多个的情况下,其布线结构可以采用星型布线或菊花链等任意的结构。
131.本公开并不限定于上述的实施方式。例如,可以将框图中记载的多个模块合并。或者,也可以将一个模块进行分割。流程图所记载的多个步骤也可以根据执行各步骤的装置的处理能力或者根据需要并行或以不同的顺序执行,来代替根据记述按照时间序列执行。此外,能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行变更。
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