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技術 無線端末、システム、方法及びプログラム

出願人 NECプラットフォームズ株式会社
発明者 新地貴寿
出願日 2019年2月26日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-032582
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-137082
状態 特許登録済
技術分野 電話機の機能 移動無線通信システム
主要キーワード 経年変化量 最大遅れ 無線受信モジュール 無線送信モジュール 時刻管理サーバ 進み時間 送受信領域 マスクROM
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

他の無線端末との時刻同期を取ることが可能な無線端末、システム、方法及びプログラムを提供すること。

解決手段

無線端末11aは、第1時刻t1と、第1時刻t1より後の第2時刻t2と、の間で複数の他の無線端末11に送信データを送信する送信部111と、第1時刻t1より前の第3時刻t3と、第2時刻t2より後の第4時刻t4と、の間で、複数の他の無線端末11から受信データを受信する受信部112と、第3時刻t3と第1時刻t1との間の受信データの早期受信数と、第2時刻t2と第4時刻t4との間の受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末11aの時刻を補正する制御部113と、を備える。

概要

背景

複数の端末時刻同期を行う場合、ネットワーク上の時刻管理サーバワールドクロック)へ接続して同期を取る、又は、定期的に時刻管理マスタに接続して同期を取る方法が知られている。このような方法は、時刻管理サーバ等に接続できない場合、時刻ずれ補正することができない。また、複数の無線端末の同期を行う場合、各無線端末制御装置から送信されたビーコンを受信することにより、同期を行う方法が知られている。この方法では、無線端末は、自身が移動したことによりビーコンを受信できなくなった場合、自身が有する水晶振動子を使用して同期から外れないよう動作する。水晶振動子は、数ppm/年の経年変化量があり、数ミリ秒/時間の誤差が発生するので、無線端末は同期を取ることができなくなる。

特許文献1には、IEEE802.15.4に準拠し、双方向の通信が可能な小型無線ノードを含む無線通信システムにおいて、固定ノード移動ノードとがゲートウェイのビーコンに同期して動作する無線通信システムが記載されている。

概要

他の無線端末との時刻同期を取ることが可能な無線端末、システム、方法及びプログラムを提供すること。無線端末11aは、第1時刻t1と、第1時刻t1より後の第2時刻t2と、の間で複数の他の無線端末11に送信データを送信する送信部111と、第1時刻t1より前の第3時刻t3と、第2時刻t2より後の第4時刻t4と、の間で、複数の他の無線端末11から受信データを受信する受信部112と、第3時刻t3と第1時刻t1との間の受信データの早期受信数と、第2時刻t2と第4時刻t4との間の受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末11aの時刻を補正する制御部113と、を備える。

目的

本開示の目的は、上述した課題を解決する無線端末、システム、方法及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で複数の他の無線端末送信データを送信する送信部と、前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信する受信部と、前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、自端末の時刻を補正する制御部と、を備える無線端末。

請求項2

前記制御部は、前記早期受信数が1個以上で前記遅れ受信数が0個の場合、自端末の時刻を所定時間だけ進める補正を行い、前記早期受信数が0個で前記遅れ受信数が1個以上の場合、自端末の時刻を前記所定時間だけ遅らせる補正を行い、前記早期受信数と前記遅れ受信数の両方が0個の場合、もしくは前記早期受信数と前記遅れ受信数の両方が1個以上の場合、自端末の時刻の補正を行わない、請求項1に記載の無線端末。

請求項3

前記制御部は、前記第3時刻と前記第1時刻との間で受信した複数の前記受信データの受信時刻のそれぞれと、前記第1時刻と、の進み時間差を算出し、最大の前記進み時間差を前記所定時間とする、請求項2に記載の無線端末。

請求項4

前記制御部は、前記第2時刻と前記第4時刻との間で受信した複数の前記受信データの受信時刻のそれぞれと、前記第2時刻と、の遅れ時間差を算出し、最大の前記遅れ時間差を前記所定時間とする、請求項2に記載の無線端末。

請求項5

前記受信部は、基準時刻を1回受信した後、自端末の時刻を制御する、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の無線端末。

請求項6

前記受信部は、複数の前記他の無線端末から所定回数の受信データを受信する、請求項1乃至5のいずれか1つに記載の無線端末。

請求項7

相互にデータの送受信を行う複数の無線端末を備え、前記複数の無線端末のそれぞれは、第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で複数の他の無線端末に送信データを送信する送信部と、前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信する受信部と、前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、前記無線端末の時刻を補正する制御部と、を有する、システム

請求項8

前記複数の無線端末のそれぞれは、前記早期受信数が1個以上で前記遅れ受信数が0個の場合、前記無線端末の時刻を所定時間だけ進める補正を行い、前記早期受信数が0個で前記遅れ受信数が1個以上の場合、前記無線端末の時刻を前記所定時間だけ遅らせる補正を行い、前記早期受信数と前記遅れ受信数の両方が0個の場合、もしくは前記早期受信数と前記遅れ受信数の両方が1個以上の場合、前記無線端末の時刻の補正を行わない、請求項7に記載のシステム。

請求項9

第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で他の複数の無線端末に送信データを送信することと、前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信することと、前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末の時刻を補正することと、を備える方法。

請求項10

第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で他の複数の無線端末に送信データを送信することと、前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信することと、前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末の時刻を補正することと、をコンピュータに実行させるプログラム

技術分野

0001

本開示は、無線端末、システム、方法及びプログラムに関するものであり、特に、他の無線端末との時刻同期を取ることが可能な無線端末、システム、方法及びプログラムに関する。

背景技術

0002

複数の端末の時刻同期を行う場合、ネットワーク上の時刻管理サーバワールドクロック)へ接続して同期を取る、又は、定期的に時刻管理マスタに接続して同期を取る方法が知られている。このような方法は、時刻管理サーバ等に接続できない場合、時刻ずれ補正することができない。また、複数の無線端末の同期を行う場合、各無線端末制御装置から送信されたビーコンを受信することにより、同期を行う方法が知られている。この方法では、無線端末は、自身が移動したことによりビーコンを受信できなくなった場合、自身が有する水晶振動子を使用して同期から外れないよう動作する。水晶振動子は、数ppm/年の経年変化量があり、数ミリ秒/時間の誤差が発生するので、無線端末は同期を取ることができなくなる。

0003

特許文献1には、IEEE802.15.4に準拠し、双方向の通信が可能な小型無線ノードを含む無線通信システムにおいて、固定ノード移動ノードとがゲートウェイのビーコンに同期して動作する無線通信システムが記載されている。

先行技術

0004

特開2008−048365号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上述のとおり、無線端末は、ビーコンを受信できなくなった場合、同期を取ることが難しい。

0006

本開示の目的は、上述した課題を解決する無線端末、システム、方法及びプログラムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本開示に係る無線端末は、
第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で複数の他の無線端末に送信データを送信する送信部と、
前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信する受信部と、
前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、自端末の時刻を補正する制御部と、
を備える。

0008

本開示に係るシステムは、
相互にデータの送受信を行う複数の無線端末を備え、
前記複数の無線端末のそれぞれは、
第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で複数の他の無線端末に送信データを送信する送信部と、
前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信する受信部と、
前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、前記無線端末の時刻を補正する制御部と、を有する。

0009

本開示に係る方法は、
第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で他の複数の無線端末に送信データを送信することと、
前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信することと、
前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末の時刻を補正することと、
を備える。

0010

本開示に係るプログラムは、
第1時刻と、前記第1時刻より後の第2時刻と、の間で他の複数の無線端末に送信データを送信することと、
前記第1時刻より前の第3時刻と、前記第2時刻より後の第4時刻と、の間で、複数の前記他の無線端末から受信データを受信することと、
前記第3時刻と前記第1時刻との間の前記受信データの早期受信数と、前記第2時刻と前記第4時刻との間の前記受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末の時刻を補正することと、
コンピュータに実行させる。

発明の効果

0011

本開示によれば、他の無線端末との時刻同期を取ることが可能な無線端末、システム、方法及びプログラムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0012

実施の形態に係る無線端末を例示するブロック図である。
実施の形態に係るシステムを例示する図である。
実施の形態に係るシステムを例示する図である。
データの送受信を例示するブロック図である。
データの送受信を例示するブロック図である。
データの送受信を例示するブロック図である。
実施の形態に係る無線端末の時刻ずれの補正を例示する図である。
実施の形態に係る無線端末の動作を例示するフローチャートである。
実施の形態に係る時刻ずれの判定条件を例示する図である。
RTカウンタ時刻補正を例示する図である。
実施の形態に係る無線端末の時刻ずれの補正を例示する図である。
実施の形態に係る無線端末の時刻ずれの補正を例示する図である。

実施例

0013

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。

0014

[実施の形態]
先ず、実施の形態に係る無線端末の構成を説明する。
実施の形態においては、複数の無線端末が相互に時刻の同期を行うことを例に挙げて説明する。

0015

図1は、実施の形態に係る無線端末を例示するブロック図である。
図2は、実施の形態に係るシステムを例示する図である。
図3は、実施の形態に係るシステムを例示する図である。

0016

図1に示すように、パーソナルコンピュータ12は無線送信モジュール13に接続し、時刻同期コマンドを無線送信モジュール13に送出する。

0017

図2に示すように、無線送信モジュール13は、パーソナルコンピュータ12からの時刻同期コマンドを複数の無線端末11に送信する。複数の無線端末11は、例えば、無線端末11a、無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、無線端末11e、及び無線端末11nが有る。無線端末11a、無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、無線端末11e、及び無線端末11nをまとめて無線端末11と称する。無線端末11aを第1無線端末と称し、無線端末11bを第2無線端末と称し、無線端末11cを第3無線端末と称し、無線端末11dを第4無線端末と称し、無線端末11eを第5無線端末と称し、無線端末11nを第n無線端末と称することもある。

0018

実施の形態に係る複数の無線端末11のそれぞれは、送信部111と受信部112と制御部113とバッテリ114とを備える。制御部を無線制御部と称することもある。

0019

制御部113は、リアルタイムクロック1131を有する。リアルタイムクロック1131は、時刻計時機能を有する。リアルタイムクロックをRTC(Real Time Clock)と称することもある。リアルタイムクロックのカウンタのことを、RTCカウンタと称することもある。

0020

図3に示すように、無線端末11は、リアルタイムクロック1131を使用して、他の無線端末11と同期を取るための同期信号を生成する。無線端末11が送受信を行うアクティブ期間と、主に送信を行わないスリープ期間と、の合計の期間を、例えば1分とした場合、リアルタイムクロック1131の割り込み信号を1分毎に発生させるように設定する。これにより、無線端末11を、リアルタイムクロック1131からの1分毎の割り込みでアクティブ期間に移行するように制御することができる。また、リアルタイムクロック1131のカウンタの停止、及び、カウンタ値の書き込みを行うことで同期を補正しているため、時刻も補正することができる。

0021

尚、無線端末11aにとっての他の無線端末とは、無線端末11bと無線端末11cと無線端末11dと無線端末11eを示す。

0022

送信部111は、第1時刻t1と、第1時刻t1より後の第2時刻t2と、の間で複数の他の無線端末11に送信データを送信する。送信部111は、送信データとして無線通信コマンドを送信する。送信部を無線端末の無線送信モジュールと称することもある。

0023

受信部112は、無線送信モジュール13から送信された基準時刻である時刻同期コマンドを受信する。

0024

受信部112は、第1時刻t1より前の第3時刻t3と、第2時刻t2より後の第4時刻t4と、の間で、複数の他の無線端末11から送信された受信データ(無線通信コマンド)を受信する。受信部を無線端末の無線受信モジュールと称することもある。

0025

バッテリ114は、無線端末11を駆動する電力の供給、及び無線端末11の電源オフ時でもリアルタイムクロック1131を常時動作するための電力を供給する。

0026

尚、複数の無線端末11が有するそれぞれのリアルタイムクロック1131は、数ppm/年の誤差が生じる。よって、複数の無線端末11が一度同期しても、時間の経過と共に各無線端末間で時刻の遅れ、又は時刻の進みが発生する。

0027

制御部113は、第3時刻t3と第1時刻t1との間の受信データの早期受信数と、第2時刻t2と第4時刻t4との間の受信データの遅れ受信数と、に基づいて、無線端末11の時刻を補正する。

0028

尚、受信部112は、基準時刻を1回受信した後、無線端末11の時刻を制御してもよい。また、受信部112は、複数の他の無線端末11から所定回数の受信データを受信し、所定回数の受信データを時刻同期のために使用してもよい。

0029

実施の形態に係る無線端末11は、制御部113が上述のような制御を行なって無線端末11の時刻を補正する。これにより、他の無線端末との時刻同期を取ることが可能な無線端末、システム、方法及びプログラムを提供することができる。そして、例えば、IEEE802.15.4の同期モードによる通信が可能な無線端末11を提供することができる。

0030

ここで、無線端末11のデータの送受信の時間関係を説明する。
図4Aは、データの送受信を例示するブロック図である。
図4Bは、データの送受信を例示するブロック図である。
図4Cは、データの送受信を例示するブロック図である。
図4A図4B、及び図4Cのそれぞれの横軸は、時間を示す。

0031

図4Aに示すように、無線端末11のデータの送受信には、無線端末11が送受信を行う期間であるアクティブ期間と、無線端末11が送受信を行わない期間であるスリープ期間とが有る。無線端末11は、スリープ期間中に、アクティブ期間に変更するためのアクティブトリガを受信すると自端末をアクティブ期間に変更する。

0032

アクティブ期間には、正常送受信期間と早期受信期間と遅れ受信期間とが有る。正常送受信期間は、この期間中にデータが受信された場合、時刻は正常であり補正の必要が無いと判断される期間である。正常送受信期間は、送信期間と正常受信期間とが有る。早期受信期間は、この期間中にデータが受信された場合、時刻を遅らせる補正をする必要が有ると判断される期間である。遅れ受信期間は、この期間中にデータが受信された場合、時刻を進ませる補正をする必要が有ると判断される期間である。早期受信期間と正常受信期間と遅れ受信期間とを合わせて受信期間と称することもある。

0033

正常送受信期間の前に早期受信期間が有り、後ろに遅れ受信期間が有る。具体的には、早期受信期間は、第3時刻t3と第1時刻t1との間の期間であり、正常送受信期間は、第1時刻t1と第2時刻t2との間の期間であり、遅れ受信期間は、第2時刻t2と第4時刻t4との間の期間である。早期受信期間をA受信領域と称し、正常送受信期間を正常送受信領域と称し、遅れ受信期間をB受信領域と称することもある。

0034

ここでは、図4Bに示すように、例えば、データの送信期間を1.0秒とし、データの受信期間を2.0秒とし、早期受信期間を0.5秒とし、正常受信期間と送信期間を1.0秒とし、遅れ受信期間を0.5秒として説明する。

0035

また、図4Cに示すように、アクティブ期間を0.1秒×20のタイムスロットとする。また、1から5までのタイムスロットを早期受信期間(A受信領域)とする。6から15までのタイムスロットを送信期間とする。16から20までのタイムスロットを遅れ受信期間(B受信領域)とする。無線端末11は、アクティブ期間でデータの受信を行ない、送信期間でデータの送信を行うものとする。

0036

無線端末11は、送信期間である6から15までのタイムスロットのうちランダムに所定のタイムスロットを選択する。無線端末11は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)を使用して無線通信路使用状態を確認し、所定のタイムスロットが未使用であると判断した場合のみ、データを送信する。

0037

実施の形態においては、複数の無線端末11のそれぞれは、同じ時刻に計測データを一斉に送信し、計測データの送受信を使用して時刻同期(時刻ずれ)の補正を行う。

0038

次に、実施の形態に係る無線端末の動作の概要を説明する。
この例では、無線端末11a、無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、及び無線端末11eの5つの無線端末11が相互に同期及び時刻ずれの補正を行う方法を例に挙げて説明する。

0039

図5は、各無線端末の時刻ずれの補正を例示する図である。
図5の横軸は、時間を示す。

0040

先ず、図2に示すように、パーソナルコンピュータ12から複数の無線端末11に、無線送信モジュール13を介して、同期する時刻を含む時刻同期コマンドをブロードキャスト送信同報)する。これにより、複数の無線端末11は、時刻同期を行う。パーソナルコンピュータ12のブロードキャスト送信後は、パーソナルコンピュータ12と複数の無線端末11の接続は必要が無くなる。

0041

図3に示すように、時刻同期後の無線端末11a、無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、及び無線端末11eは、相互に通信することができる。

0042

図5に示すように、最初は、無線端末11a、無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、及び無線端末11eのそれぞれの時刻は、時刻ずれが発生している。

0043

無線端末11aの送信期間で送信された送信データは、無線端末11a自身の受信期間で受信され、さらに、無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、及び無線端末11eの各無線端末11の受信期間で受信される。

0044

無線端末11b、無線端末11c、無線端末11d、及び無線端末11eから送信される送信データも同様に各無線端末11の受信期間で受信される。無線端末11が受信期間内で受信できなかった送信データは、無視される。

0045

無線端末11は、受信データが受信期間(早期受信期間と正常受信期間と遅れ受信期間)うちのどの期間でいくつ受信したかにより時刻のずれを判断する。

0046

無線端末11bは、無線端末11から送信された送信データを、早期受信期間(時刻の遅れ)で0個だけ受信し、正常受信期間(時刻のずれ無し)で3個だけ受信し、遅れ受信期間(時刻の進み)で1個だけ受信している。この場合、無線端末11bは、同じ時刻に複数の他の無線端末11から送信データが送信されたにもかかわらず、遅れ受信期間で1個だけ受信しているので、自身の時刻(時計)を遅らせることで遅れ受信期間の1個を正常受信期間内に補正すると判断する。これにより、無線端末11bは、自身の時刻が進んでいると判断する。無線端末11bは、遅れ受信期間で受信した受信データの受信時刻trと、第2時刻t2と、の遅れ時間差を算出し、1スロット分であることを得る。無線端末11bは、この1スロット分である0.1秒だけ自身の時刻を遅らせる。

0047

無線端末11cは、無線端末11から送信された送信データを、早期受信期間で2個だけ受信し、正常受信期間で2個だけ受信し、遅れ受信期間で0個だけ受信している。この場合、無線端末11cは、自身の時刻が遅れていると判断し、3スロット分である0.3秒だけ自身の時刻を進める。

0048

無線端末11a、無線端末11d、及び無線端末11eのそれぞれは、無線端末11から送信された送信データを、早期受信期間で1個だけ受信し、正常受信期間で3個だけ受信し、遅れ受信期間で1個だけ受信している。無線端末11a、無線端末11d、及び無線端末11eのそれぞれは、他の無線端末11に対して、時刻の遅れ、時刻の進みの両方があるため、自身の時刻のずれの中間にいると判断し、自身の時刻ずれの補正は行わない。

0049

無線端末11は、この補正を繰り返すことにより、時刻ずれを収束させ、継続的に同期を行うことができる。

0050

次に、実施の形態に係る無線端末の動作の詳細を説明する。
図6は、実施の形態に係る無線端末の動作を例示するフローチャートである。
図7は、実施の形態に係る時刻ずれの判定条件を例示する図である。

0051

図6に示すように、無線端末11は、他の無線端末11からz回のデータを送受信する(ステップS101)。

0052

図6及び図7に示すように、無線端末11は、z個の送信データのうち、早期受信期間で0個、又はa個受信したか判断する(ステップS102)。このとき、早期受信領間でa個受信した場合の最大の遅れをy秒とする。

0053

次に、ステップS102で判断した結果に基づいて、z個の送信データのうち、遅れ受信期間で0個、又はb個受信したかを判断する(ステップS103とステップS104)。

0054

ステップS102でa個の送信データを受信し、ステップS103でb個の送信データを受信した場合、時刻ずれの補正を行わない。

0055

次に、ステップS102でa個、ステップS103で0個の送信データを受信した場合、時刻が遅れていると判断し、最大遅れy秒だけ時刻を進める。

0056

RTCカウンタを、(1−y)秒だけ停止させることで、最大遅れy秒分の時刻を進める(ステップS105)。

0057

RTCカウンタは、停止させた分、経過時間とカウンタ数での相違が生じるので、カウンタ数に1を加算し、経過時間との相違を補正する(ステップS106)。

0058

次に、ステップS102で0個、ステップS104でb個の送信データを受信した場合、時刻が進んでいると判断する。b個の受信データのうち最大の進みをx秒とする。時刻の進みを補正するため、RTCカウンタをx秒停止させてx秒遅らせる(ステップS107)。

0059

ステップS101からステップS107までの判定条件をまとめると以下のようになる。図7は、判定条件の具体例の1つである。

0060

(1)無線端末11は、早期受信数と遅れ受信数の両方が0個の場合、もしくは早期受信数と遅れ受信数の両方が1個以上の場合、自端末の時刻の補正を行わない。これは、図7に示す条件1と条件4に相当する。

0061

(2)無線端末11は、早期受信数が1個以上で遅れ受信数が0個の場合、自端末の時刻を所定時間だけ進める補正を行う。このとき、無線端末11は、早期受信期間(第3時刻t3と第1時刻t1との間)で受信した複数の受信データの受信時刻のそれぞれと、第1時刻t1と、の進み時間差を算出し、最大の進み時間差であるy秒を所定時間とする。これは、図7に示す条件3に相当する。

0062

(3)無線端末11は、早期受信数が0個で遅れ受信数が1個以上の場合、自端末の時刻を所定時間だけ遅らせる補正を行う。このとき、無線端末11は、遅れ受信期間(第2時刻t2と第4時刻t4との間)で受信した複数の受信データの受信時刻のそれぞれと、第2時刻t2と、の遅れ時間差を算出し、最大の遅れ時間差であるx秒を所定時間とする。これは、図7に示す条件2に相当する。

0063

ここで、時刻ずれを、RTCのカウンタの停止によって実現させる方法を説明する。
図8は、RTCカウンタの時刻補正を例示する図である。

0064

図8に示すように、例えば、経過する時間に対して、RTCカウンタを0.1秒遅らせる場合、RTCカウンタを0.1秒停止させる。

0065

また、RTCカウンタを0.1秒進めるためには0.9秒停止させ、さらに経過時間との相違を補正するためRTCカウンタ値に1を加算する(RTCカウンタに1を加算した時刻を書き込む)。これにより、RTCカウンタを0.1秒進めることができる。

0066

次に、実施の形態に係る無線端末の動作のさらに詳細を説明する。
図9は、実施の形態に係る無線端末の時刻ずれの補正を例示する図である。
図10は、実施の形態に係る無線端末の時刻ずれの補正を例示する図である。

0067

先ず、1回目の時刻のずれ補正では、無線端末11bは時刻を0.1秒遅らせ、無線端末11cは時刻を0.3秒進め、無線端末11a、無線端末11d、無線端末11eは時刻の補正をしなかった(図5及び図9参照)。図9は、1回目の時刻ずれの補正を行った結果を示す。

0068

図9に示すように、無線端末11aは、早期受信期間での受信は1個、遅れ受信期間での受信も1個なので、時刻ずれの補正は行わないと判断する。

0069

無線端末11bは、早期受信期間での受信が0個、遅れ受信期間での受信が2個で、時刻が最大5スロット(0.5秒)進んでいると判断する。

0070

無線端末11cは、早期受信期間での受信は1個、遅れ受信期間での受信は0個なので、時刻が最大3スロット(0.3秒)遅れていると判断する。

0071

無線端末11dは、早期受信期間での受信は1個、遅れ受信期間での受信も1個なので、時刻ずれの補正は行わないと判断する。

0072

無線端末11eは、早期受信期間での受信が0個、遅れ受信期間での受信が1個で、時刻が最大3スロット(0.3秒)進んでいると判断する。

0073

これらの結果から、無線端末11a及び無線端末11dは、時刻ずれの補正を行わない。無線端末11bは、時刻を0.5秒遅らせる。無線端末11cは、時刻を0.3秒進ませる。無線端末11eは、時刻を0.3秒遅らせる。

0074

図10は、2回目の時刻ずれの補正を行った結果を示す。2回目の時刻ずれの補正を行った結果、無線端末11の時刻ずれは、ほぼ収束して時刻ずれのない状態となった。

0075

このように、実施の形態によれば、時刻ずれが発生した場合、複数の無線端末11が相互に時刻ずれを判断し、時刻ずれの補正を行うことで、無線端末11同士の同期を維持することができる。

0076

例えば、複数の無線端末11が同期した後、一部の無線端末11を3日間使用しない場合を考える。この場合、水晶振動子の誤差を1.5ppm/年とすると、1日で、1.5ppm×24時間×60分×60秒である129.6ms(ミリセカンド)の時刻ずれが発生する可能性がある。また、この場合、3日間で、388.8msの時刻ずれが発生する可能性がある。

0077

そして、無線端末11を、上述のように3日間の休止状態から動作状態にすると、3回目の時刻ずれの補正により、他の無線端末との時刻ずれを補正し同期することができる。

0078

実施の形態に係る無線端末11は、早期受信期間での受信データの有無と、遅れ受信期間の受信データの有無と、に基づいて、無線端末11自身の時刻を補正することができる。これにより、複数の無線端末11を相互に同期させることができる。

0079

その結果、他の無線端末との時刻同期を取ることが可能な無線端末、システム、方法及びプログラムを提供することができる。

0080

尚、実施の形態において、無線端末11は、制御装置からビーコンを受信することなく、他の無線端末と同期を取ることができる。これにより、システム10は、制御装置は必要ないので、その分だけコストを低減することができる。

0081

また、実施の形態において、無線端末11は、時刻管理サーバ及び基準時刻を保持するマスタが存在しない状態でも、他の無線端末と同期(時刻ずれの補正)を行うことができる。これにより、無線端末11は、時刻管理サーバ等に接続する分の消費電力を削減することができる。その結果、無線端末11は、バッテリの駆動時間をより長くすることができる。

0082

また、実施の形態においては、複数の無線端末の同期を例に挙げて説明したが、これには限定されない。実施の形態は、有線ネットワークで接続された端末同士の同期にも適用することができる。

0083

また、実施の形態においては、無線端末11同士がデータの送受信を行うことで同期(及び時刻ずれの補正)を行うことを例に挙げて説明したが、これには限定されない。実施の形態においては、所定のタイミングで同期を行うためのデータを送受信してもよい。

0084

また、実施の形態においては、タイムスロットの構成を、データ送信時間を1秒(10スロット)、データ受信時間を2秒と定義したが、これには限定されない。実施の形態においては、タイムスロットの構成を、データ送信時間を1秒でデータ受信時間を2秒とする構成以外の構成としてもよい。

0085

また、実施の形態においては、リアルタイムクロック1131を使用して同期のための同期信号を生成したが、他の構成を使用してもよい。

0086

ここで、実施の形態の特徴を以下に記載する。
無線送信モジュール13(親機無線端末)で複数の無線端末11(子機無線端末)に対して基準時刻を1度ブロードキャスト送信(同報)して時刻同期を行う。
時刻同期を行った後、複数の無線端末11は、無線送信モジュール13を介さずに、複数の無線端末同士で同期を取ることができる。

0087

なお、上記の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、各構成要素の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

0088

上記の実施の形態において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実態のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(具体的にはフレキシブルディスク磁気テープハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(具体的には光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(具体的には、マスクROMPROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM))、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

0089

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

0090

10…システム
11、11a、11b、11c、11d、11e、11n…無線端末
111…送信部
112…受信部
113…制御部
1131…リアルタイムクロック
114…バッテリ
12…パーソナルコンピュータ
13…無線送信モジュール
t1…第1時刻
t2…第2時刻
t3…第3時刻
t4…第4時刻

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