时间控制设备、时间控制方法和程序的制作方法
【专利摘要】本公开涉及一种能够以高精度与网络上的主机设备同步时间信息的时间控制设备、时间控制方法和程序。该时间控制设备包括：第一计算单元，其基于在该设备和主机设备之间发送和接收的消息被发送和接收的时间计算第一时间差，所述第一时间差指示主机设备时间信息和从机设备时间信息之间的差；第二计算单元，其基于从主机设备发送到从机设备的消息被发送和接收的时间计算第二时间差；第三计算单元，其基于从从机设备发送到主机设备的消息被发送和接收的时间计算第三时间差；以及调整单元，其根据基于选择的第一或第三时间差的任一生成的反馈控制值调整从机设备时间信息。本公开例如可应用于PTP从机设备。
【专利说明】时间控制设备、时间控制方法和程序
【技术领域】
[0001]本公开涉及时间控制设备、时间控制方法和程序，更具体地，涉及适合用于以高精度将时间信息与网络中的主机设备同步的时间控制设备、时间控制方法和程序。
【背景技术】
[0002]已经存在用于在经由网络相互连接的设备之间同步时间信息的机构，并且这样的机构的已知示例之一是IEEE1588PTP (精确时间协议)(例如，见专利文献I)。
[0003]根据IEEE1588PTP，PTP消息在经由网络相互连接的主机设备(以下称为PTP主机)和从机设备(以下称为PTP从机)交换，使得关于PTP从机的时间信息T2能够在亚微秒的量级以高精度与关于PTP主机的时间信息Tl同步。具体地，PTP从机中的振荡频率F2能够与PTP主机中的振荡频率Fl同步，并且此后，时间信息T2能够与时间信息Tl同步。
[0004]图1示出使用IEEE1588PTP的传统高精度时间同步处理。
[0005]PTP主机设计为基于振荡频率F1，以预定间隔Am通过网络发送Sync消息作为PTP消息，其包含指示发送时间Tli的时间戳。同时，PTP从机设计为接收从PTP主机发送的Sync消息，提取其中包含的指示发送时间Tli的时间戳，并且获取其接收时间T2it)也就是说，PTP从机每一次接收Sync分组时获得发送时间Tli和接收时间T2it)
[0006]PTP从机 还设计为经由网络发送Delay_req作为PTP消息给PTP主机，并且存储其发送时间T2X。一接收Delay_req，PTP主机返回Delay_reS作为其包含指示接收时间Tlx的时间戳的PTP消息给PTP从机。也就是说，PTP从机通过发送Delay_req和接收从PTP主机响应Delay_req返回的Delay_res,获得发送时间T2X和Delay_req的接收时间Tlx。
[0007]经由网络执行PTP消息(如Sync消息、Delay_req或Delay_res)的单向通信所需时间以下将称为网络延迟，并且假设网络延迟不变化而是恒定。
[0008]在该情况下，如果PTP从机的振荡频率F2与PTP主机的振荡频率Fl完全同步，贝丨J PTP主机中的Sync消息发送间隔Δ m=TI2 - Tl1 % PTP从机中的Sync消息接收间隔Δ s=T22 - T2i相同。换句话说，在Λ m和Λ s之间的差Λ m- Λ s不为O的情况下，PTP从机的振荡频率F2与PTP主机的振荡频率Fl不同，并且同步没有建立。
[0009]因此，为了建立同步，应当调整PTP从机的振荡频率F2，使得Am和As之间的差Am-A s变为O。以下，Am和As之间的差Am-As将称为频率差。根据以下等式(I)计算频率差。
[0010]频率差Λm-Λ S= (Tl2-Tl1)-O^2-TS1) = C^1-Tl1)-(Τ22-Τ12)...(I)
[0011]为了建立时间同步，PTP从机在如上所述建立频率同步之后发送Delay_req，并且接收作为响应的Delay_reS，以便获得Delay_req的发送时间T23和接收时间Tl3。
[0012]如下所述，在 关于PTP主机的时间信息Tl和关于PTP从机的时间信息Τ2之间的差称为时间差的情况下，建立如下所示的等式(2)和(3)，并且还从等式(2)和(3)确定等式
(4)。
[0013]接收时间Τ22-发送时间Tl2=网络延迟+时间差…(2)[0014]接收时间Tl3 -发送时间T23=网络延迟-时间差…(3)
[0015]时间差={(T22 -Tl3)- (Tl2-T23) }/2...(4)
[0016]在PTP从机中，应当调整时间信息T2，使得等式(4)表示的时间差将为O。
[0017]图2示出用于在PTP中建立时间同步的时间控制设备的示例结构。
[0018]时间控制设备10包括减法单元11、12和13、除法单元14、平均值计算单元15、PID(比例-积分-微分)处理单元16、和时间调整单元17。
[0019]减法单元11计算如上面等式(2)所示的接收时间T22 -发送时间Tl2，并且输出结果到减法单元13。减法单元12计算如上面等式(3)所示的接收时间Tl3 -发送时间T23=网络延迟-时间差，并且输出结果到减法单元13。减法单元13和除法单元14计算上面等式(4)表示的时间差，并且输出结果到平均值计算单元15。
[0020]平均值计算单元15顺序地存储预定数量的从前级中的除法单元14输出的时间差。每一次从除法单元14输入时间差，计算输入的时间差和预定数量的已存储时间差之间的平均值，并且将其输出到PID处理单元16。
[0021]PID处理单元16接收来自平均值计算单元15的平均时间差的输入，计算用于对后级中的时间调整单元17执行PID控制的反馈控制值fl，并且输出计算结果到时间调整单元17。时间调整单元17基于反馈控制值fl调整时间信息T2。
[0022]引用列表
[0023]专利文献
[0024]PTLl JP2010-190635A
【发明内容】
[0025]本发明要解决的技术问题
[0026]当诸如视频信号的大容量分组在PTP主机和PTP从机连接的网络中流动时，网络中出现拥塞，并且上述PTP消息的网络延迟可能暂时变长。
[0027]在这种情况下，上述假设“PTP消息的网络延迟不变化而是恒定”不满足。因此，不能通过上述方法精确地建立频率同步和时间同步。
[0028]本公开考虑上述问题做出，并且目的是以高精度与网络中的主机设备同步时间信
肩、O
[0029]解决问题的技术方案
[0030]作为本公开的一个方面的时间控制设备是这样的时间控制设备，其安装在从机设备中，并且将时间信息与从机设备经由网络连接的主机设备同步。该时间控制设备包括:第一计算单元，其基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；第二计算单元，其基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；第三计算单元，其基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；选择单元，其选择计算的第一到 第三时间差之一；反馈控制值生成单元，其基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制；以及调整单元，其根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息。
[0031]所述第一计算部件还可以基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算网络延迟，所述网络延迟指示经由网络通信消息所需的时间段，并且所述选择单元基于网络延迟选择第一到第三时间差之一。
[0032]当网络延迟小于第一阈值时，所述选择单元可以选择第一时间差，并且当网络延迟等于或大于第一阈值时，所述选择单元可以选择第二时间差或第三时间差中具有较小绝对值的一个。
[0033]当网络延迟小于第一阈值时，所述选择单元可以选择第一绝对差。当网络延迟等于或大于第一阈值时，所述选择单元可以选择第二时间差或第三时间差中具有较小绝对值的一个，并且当选择的第二时间差或第三时间差的绝对值小于第二阈值时，所述选择单元可以通知反馈控制值生成单元时间差为O。
[0034]作为本公开的一个方面的时间控制设备还可以包括存储单元，其存储网络延迟的最小值，所述最小值小于第一阈值。所述第二计算单元可以基于网络延迟的已存储最小值和从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差。所述第三计算单元可以基于网络延迟的已存储最小值和从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差。
[0035]作为本公开的一个方面的时间控制方法是在时间控制设备中实现的时间控制方法，该时间控制设备安装在从机设备中，并且将时间信息与从机设备经由网络连接的主机设备同步。该时间控制方法包括:第一计算步骤，基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；第二计算步骤，基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；第三计算步骤，基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；选择步骤，选择计算的第一到第三时间差之一 ；PID处理步骤，基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制；以及调整步骤，根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息，各步骤由所述时间控制设备执行。
[0036]作为本公开的一个方面的程序是由计算机执行的程序，所述计算机安装在从机设备中，并且将时间信息与从机设备经由网络连接的主机设备同步。该程序使得计算机用作:第一计算单元，其基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；第二计算单元，其基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；第三计算单元，其基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差；选择单元，其选择计算的第一到第三时间差之一；反馈控制值生成单元，其基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制；以及调整单元，其根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息。
[0037]在本发明的一个方面中，基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差。基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差。基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差。选择计算的第一到第三时间差之一，基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制，以及根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息。
[0038]发明的效果
[0039]根据本公开的一个方面，时间信息可以以高精度与网络中的主机设备同步。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是示出使用IEEE1588PTP的传统高精度时间同步处理的概况的图。
[0041]图2是示出传统时间控制设备的示例结构的框图。
[0042]图3是示出网络延迟的示例状态的图。
[0043]图4是示出对其应用本公开的时间控制设备的示例结构的框图。
[0044]图5是用于说明图4所示的时间控制设备的操作的流程图。
[0045]图6是示出计算机的示例结构的框图。
【具体实施方式】
[0046]在描述用于执行本公开的最佳模式(以下称为实施例)之前，现在描述这样的情况，其中“网络延迟不变化而是恒定”的假设不满足并且网络延迟暂时增加。
[0047]图3示出当从PTP主机到PTP从机(以下称为正向)发送Sync消息并且从PTP从机到PTP主机(以下称为反向)发送Delay_req时、观察的网络延迟的四种不同状态。
[0048]在图中，A示出满足上述假设或正向中的网络延迟和反向中的网络延迟相同的情况。在该情况下，基于正向和反向中的PTP消息的发送时间和接收时间计算的网络延迟具有真值，并且小于预定的第一阈值。在该情况下，根据上述等式(4)计算的时间差在本公开的实施例中使用。
[0049]在图中，B到D示出不满足上述假设的情况。
[0050]图中的B示出这样的情况，其中正向中的网络延迟短于反向中的网络延迟，并且还小于预定的第二阈值。在该情况下，基于正向和反向中的PTP消息的发送时间和接收时间计算的网络延迟包含错误，因此，大于预定的第一阈值。在该情况下，认为正向中的网络延迟比反向中的网络延迟较少受网络中的拥塞的影响，因此，在本公开的实施例中，通过使用正向中的PTP消息的发送时间和接收时间计算时间差。
[0051 ] 图中的C示出这样的情况，其中反向中的网络延迟短于正向中的网络延迟，并且还小于预定的第二阈值。在该情况下，基于正向和反向中的PTP消息的发送时间和接收时间计算的网络延迟包含错误，因此，大于预定的第一阈值。在该情况下，认为反向中的网络延迟比正向中的网络延迟较少受网络中的拥塞的影响，因此，在本公开的实施例中，通过使用反向中的PTP消息的发送时间和接收时间计算时间差。
[0052]图中的D示出这样的情况，其中正向和反向中的网络延迟大于预定的第二阈值。在该情况下，基于正向和反向中的PTP消息的发送时间和接收时间计算的网络延迟包含错误，因此，大于预定的第一阈值。在该情况下，认为正向和反向中的网络延迟不受网络中的拥塞的影响，因此，在本公开的实施例中设置时间差O以便不执行时间调整。
[0053]如上所述，在传统情况下，通过使用PTP消息的发送时间和接收时间计算时间差，并且只在如图中所示的情况A下基于计算的时间差生成反馈控制值fl。然而，在本公开的实施例中，不仅在情况A下而且在图中所示的情况B或C下，通过使用PTP消息的发送时间和接收时间计算时间差，并且基于计算的时间差生成反馈控制值H。以此方式，即使在不满足“网络延迟不变化而是恒定”的假设时，也尽可能适当地以高精度调整时间信息。
[0054][时间控制设备的示例结构]
[0055]图4示出作为本公开实施例的时间控制设备的示例结构。该时间控制设备30包括网络延迟/时间差计算单元31、最小值检测单元38、减法单元39和40、选择器41到43、PID处理单元44和时间调整单元45。
[0056]网络延迟/时间差计算单元31包括减法单元32到34、加法单元35和除法单元36 和 37。
[0057]减法单元32计算如上述等式(2)中所示的Sync消息的接收时间T22_发送时间Tl2,并且将结果输出到减法单元34、加法单元35和减法单元39。减法单元33计算如上述等式(3)中所示的Delay_req的接收时间Tl3-发送时间T23，并且将结果输出到减法单元34、加法单元35和减法单元40。
[0058]减法单元34和除法单元36根据上述等式(4)计算时间差，并且将时间差输出到选择器43。基于Sync消息和Delay_req的发送时间和接收时间、根据等式(4)计算的时间差以下将称为时间差SD。
[0059]加法单元35和除法单元37计算如上述等式(2)和(3)所示的网络延迟，并且将网络延迟输出到最小值检测单元38和选择器43。
[0060]最小值检测单元38 —直监视从网络延迟/时间差计算单元31的除法单元37输入的网络延迟。当网络延迟的值小于预定的第一阈值并且还小于存储的最小值时，最小值检测单元38用输入的网络延迟的值更新存储的最小值。最小值检测单元38还将存储的最小网络延迟值(网络延迟min)输出到减法单元39和40。
[0061]减法单元39从由减法单元32输入的接收时间T22-发送时间Tl2 (=网络延迟+时间差)中减去网络延迟min。由此，减法单元39只基于Sync消息的发送时间和接收时间计算时间差Sync，并且将时间差Sync输出到选择器41。
[0062]减法单元40从网络延迟min减去由减法单元33输入的接收时间Tl3-发送时间T23 (=网络延迟-时间差)。由此，减法单元40只基于Delay_req的发送时间和接收时间计算时间差Delay，并且将时间差Delay输出到选择器41。
[0063]选择器41将从减法单元39输入的时间差Sync或从减法单元40输入的时间差Delay中具有较小绝对值的一个输出到选择器42。
[0064]选择器42确定来自选择器41的输入(时间差Sync或时间差Delay)的绝对值是否小于预定的第二阈值，并且如果确定结果为肯定，则将该输入输出到选择器43。另一方面，如果确定结果为否定，则将时间差O输出到选择器43。
[0065]选择器43确定从网络延迟/时间差计算单元31的除法单元37输入的网络延迟是否小于预定的第一阈值。如果确定结果为肯定，则将从网络延迟/时间差计算单元31的除法单元36输入的时间差SD输出到PID处理单元44。另一方面，如果确定结果为否定，则将来自选择器42的输入(时间差Sync、时间差Delay或时间差O)输出到PID处理单元44。
[0066]PID处理单兀44基于来自选择器43的输入(时间差Sync、时间差Delay或时间差O),计算用于对后级中的时间调整单元45执行PID控制的反馈控制值Π，并且将反馈控制值fl输出到时间调整单元45。时间调整单元45根据反馈控制值fl调整关于从机设备的时间信息T2。
[0067][操作的描述]
[0068]接着，将描述时间控制设备30的操作。图5是用于说明要由时间控制设备30执行的时间控制处理的流程图。
[0069]该时间控制处理以规则间隔执行。在步骤SI，网络延迟/时间差计算单元31的减法单元32计算如上述等式(2)中所示的Sync消息的接收时间T22-发送时间Tl2,并且将结果输出到减法单元34、加法单元35和减法单元39。同时，减法单元33计算如上述等式
(3)中所示的Delay_req的接收时间Tl3-发送时间T23，并且将结果输出到减法单元34、力口法单元35和减法单元40。
[0070]在步骤S2，网络延迟/时间差计算单元31的减法单元34和除法单元36根据上述等式(4)计算时间差SD，并且将时间差SD输出到选择器42和43。同时，加法单元35和除法单元37计算如上述等式(2)和(3)所示的网络延迟，并且将网络延迟输出到最小值检测单元38和选择器43。
[0071]在步骤S3，减法单元39从由减法单元32输入的接收时间Τ22_发送时间Tl2(=网络延迟+时间差)中减去网络延迟min。由此，减法单元39只基于Sync消息的发送时间和接收时间计算时间差Sync，并且将时间差Sync输出到选择器41。同时，减法单元40从由最小值检测单元38输入的网络延迟min中减去由减法单元33输入的接收时间Tl3-发送时间T23 (=网络延迟-时间差)。由此，减法单元40只基于Delay_req的发送时间和接收时间计算时间差Delay，并且将时间差Delay输出到选择器41。
[0072]在步骤S4，选择器41将从减法单元39输入的时间差Sync或从减法单元40输入的时间差Delay中具有较小绝对值的一个输出到选择器42。
[0073]在步骤S5，选择器43确定从网络延迟/时间差计算单元31的除法单元37输入的网络延迟是否小于预定的第一阈值。如果确定结果为肯定，则处理移动到步骤S6，并且选择器43将从除法单元36输入的时间差SD输出到PID处理单元44。另一方面，如果确定结果为否定，则选择器43将来自选择器42的输入(时间差Sync、时间差Delay或时间差O)输出到PID处理单元44，然后处理移动到步骤S7。
[0074]在步骤S7，选择器42确定来自选择器41的输入(时间差Sync或时间差Delay)的绝对值是否小于预定的第二阈值。如果确定结果为肯定，则处理移动到步骤S8，并且将来自选择器41的输入输出到选择器43。相应地，将选择器41的输入(时间差Sync或时间差Delay)从选择器43输出到PID处理单元44。[0075]另一方面，如果步骤S7中的确定结果为否定，则处理移动到步骤S9，并且将时间差O输出到选择器43。相应地，将时间差O从选择器43输出到PID处理单元44。
[0076]在步骤S10，PID处理单元44基于来自选择器43的输入(时间差Sync、时间差Delay或时间差0)，计算用于对后级中的时间调整单元45执行PID控制的反馈控制值Π，并且将反馈控制值fl输出到时间调整单元45。在步骤S11，时间调整单元45根据反馈控制值f I调整关于从机设备的时间信息T2。然后，时间控制处理结束。
[0077]如上所述，在要由时间控制设备30执行的时间控制处理中，当计算的网络延迟小于第一阈值时(等效于图3中的A的情况)，基于根据PTP消息的发送时间和接收时间计算的时间差SD生成反馈控制值fl。
[0078]在计算的网络延迟大于第一阈值、并且基于Sync的发送时间和接收时间计算的时间差Sync的绝对值小于基于Delay_req的发送时间和接收时间计算的时间差Delay的绝对值、并且还小于第二阈值的情况下(等效于图3中的B的情况)，基于时间差Sync生成反馈控制值H。
[0079]在计算的网络延迟大于第一阈值、并且基于Delay_req的发送时间和接收时间计算的时间差Delay的绝对值小于基于Sync的发送时间和接收时间计算的时间差Sync的绝对值、并且还小于第二阈值的情况下(等效于图3中的C的情况)，基于时间差Delay生成反馈控制值H。
[0080]此外，在计算的网络延迟大于第一阈值、并且基于Delay_req的发送时间和接收时间计算的时间差Delay和基于Sync的发送时间和接收时间计算的时间差Sync都等于或大于第二阈值的情况下(等效于图3中的D的情况)，基于时间差O生成反馈控制值fl。
[0081]如上所述，即使在不满足“网络延迟不变化而是恒定”的假设时，也生成反馈控制值fl。相应地，能够尽可能适当地以高精度调整关于从机设备的时间信息T2。
[0082]时间控制设备30的上述一系列处理可以利用硬件或软件执行。在利用软件执行该一系列处理的情况下，形成软件的程序可以安装到计算机中。这里，计算机可以是并入专用硬件的计算机或可以是通用个人计算机，其在各种程序安装到其中时能够执行各种功倉泛。
[0083]图6是示出根据程序执行上述一系列处理的计算机的硬件的示例结构的框图。
[0084]在计算机中，CPU (中央处理单元)101、ROM (只读存储器)102、和RAM (随机存取存储器)103通过总线104相互连接。
[0085]输入/输出接口 105进一步连接到总线104。输入单元106、输出单元107、存储单元108、通信单元109和驱动器110连接到输入/输出接口 105。
[0086]输入单元106利用键盘、鼠标、麦克风等形式。输出单元107利用显示器、扬声器等形式。存储单元108利用硬盘、非易失性存储器等形式。通信单元109利用网络接口等形式。驱动器110驱动可移除介质111，如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器。
[0087]在具有上述结构的计算机中，CPUlOl经由输入/输出接口 105将存储单元108中存储的程序加载到RAM103中，并且执行程序，使得执行上述一系列处理。
[0088]要由计算机(CPUlOl)执行的程序可以记录在例如作为封装介质的可移除介质111中以便提供。可替代地，提供程序经由有线或无线传输介质(如局域网、因特网或数字卫星广播)提供。[0089]在计算机中，当可移除介质111安装到驱动器110上时，程序可以经由输入/输出接口 105安装到存储单元108中。程序还可以经由有线或无线传输介质通过通信单元109接收，并且安装到存储单元108中。此外，程序可以预先安装到R0M102或存储单元108中。
[0090]要由计算机执行的程序可以是用于根据本说明书中描述的序列，以序时顺序执行处理的程序，或者可以是用于并行地执行处理或在需要时(如在调用时)执行处理的程序。
[0091]本公开的实施例不限于上述实施例，并且可以对它们进行各种改变而不偏离本公开的范围。
[0092]参考标号列表
[0093]30时间控制设备，31网络延迟/时间差计算单元，32-34减法单元，35加法单元，36，37除法单元，38最小值检测单元，39，40减法单元，41-43选择器，44PID处理单元，45时间调整单元，100计算机，IOICPUo
【权利要求】
1.一种时间控制设备，其安装在从机设备中，并且将时间信息与从机设备经由网络连接的主机设备同步， 所述时间控制设备包括: 第一计算单元，配置为基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差; 第二计算单元，配置为基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 第三计算单元，配置为基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 选择单元，配置为选择计算的第一到第三时间差之一； 反馈控制值生成单元，配置为基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制；以及 调整单元，配置为根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息。
2.如权利要求1所述的时间控制设备，其中， 所述第一计算部件还基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算网络延迟，所述网络延迟指示经由网络通信消息所需的时间段，以及 所述选择单元基于网络延迟选择第一到第三时间差之一。
3.如权利要求2所述的时间控制设备，其中， 当网络延迟小于第一阈值时，所述选择单元选择第一时间差，以及 当网络延迟等于或大于第一阈值时，所述选择单元选择第二时间差或第三时间差中具有较小绝对值的一个。
4.如权利要求2所述的时间控制设备，其中， 当网络延迟小于第一阈值时，所述选择单元选择第一绝对差，以及 当网络延迟等于或大于第一阈值时，所述选择单元选择第二时间差或第三时间差中具有较小绝对值的一个，并且当选择的第二时间差或第三时间差的绝对值小于第二阈值时，所述选择单元通知反馈控制值生成单元时间差为O。
5.如权利要求2所述的时间控制设备，还包括: 存储单元，配置为存储网络延迟的最小值，所述最小值小于第一阈值， 其中， 所述第二计算单元基于网络延迟的已存储最小值和从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时 间信息之间的差，以及 所述第三计算单元基于网络延迟的已存储最小值和从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差。
6.一种在时间控制设备中实现的时间控制方法，所述时间控制设备安装在从机设备中，并且将时间信息与从机设备经由网络连接的主机设备同步， 所述时间控制方法包括: 第一计算步骤，基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 第二计算步骤，基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 第三计算步骤，基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 选择步骤，选择计算的第一到第三时间差之一； PID处理步骤，基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制；以及 调整步骤，根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息， 各步骤由所述时间控制设备执行。
7.一种要由计算机执行的程序，所述计算机安装在从机设备中，并且将时间信息与从机设备经由网络连接的主机设备同步， 该程序使得计算机用作: 第一计算单元，配置为基于与主机设备交换的消息的发送时间和接收时间计算第一时间差，所述第一时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差; 第二计算单元，配置为基于从主机设备发送到从机设备的消息的发送时间和接收时间计算第二时间差，所述第二时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 第三计算单元，配置为基于从从机设备发送到主机设备的消息的发送时间和接收时间计算第三时间差，所述第三时间差指示关于主机设备的时间信息和关于从机设备的时间信息之间的差； 选择单元，配置为选择计算的第一到第三时间差之一； 反馈控制值生成单元，配置为基于选择的时间差生成反馈控制值，所述反馈控制值用于对关于从机设备的时间信息执行反馈控制；以及 调整单元，配置为根据生成的反馈控制值调整关于从机设备的时间信息。
【文档编号】H04J3/06GK103842918SQ201280047683
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2011年10月6日
【发明者】染谷郁男, 浜松俊彦, 儿岛俊明 申请人:索尼公司