JPH04502361A - クロック同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ローカルクロックのパルスレートを要望値に合わせるための方法およ び装置に関する。本発明は、特に限定されるものではないが次のような構成にお いて適応される。

すなわち、例えば電力管理システムのように、ローカルタロツクが中央制御局に 対応付けられる遠隔局に組み入られ、規定の許容誤差内で時刻をロックし、また 、そのローカルクロックを同期させるために制御局から送られたクロック同期パ ルスが制御局内または送信媒体内において不定量に遅延してしまうような構成に 適応される。

従来技術 消費者構内で電力消費量を記録するために使用される周知の電力管理システムに おいて、電気レジスタは日単位で異なる複数の料金レートで電力消費量を記録す るために用いられている。この電気レジスタには、高料金レジスタ、中料金レジ スタおよび低料金レジスタがある。また、時刻クロックは消費がピーク期、通常 期、低価格期のいずれかに起こるのかを決定し、メータの表示は適当なレジスタ に記録される。従って、各消費者メータの時刻クロックは、例えば１分の許容誤 差内で時刻を正確にロックする必要がある。

中央計算機が消費者ライン上の各消費者構内のメータを監視しているシステムに おいて、時間信号は一定の間隔、例えば−日一回、中央計算機から送信される。

しかしながら、その送信過程において、加入者の電力管理端末装置（ＥＭＴ）を 呼び出している間に、ある固有の不定量な遅延が生じる。

この遅延は、中央計算機が時間信号を伝送してから各ＥＭＴがそれを受信するま での間、約３０秒くらいである。

従って、ＥＭＴ内の時刻クロックによって記録される時間と中央計算機から受信 されたクロック同期信号を受信する時間との間には、ＥＭＴクロック内のドリフ トや不定量な遅延のために通常相違がある。このドリフトおよび遅延は、共に未 知のパラメータであるが、最大ドリフトは通常ＥＭＴに対する許容誤差内に定め られる。これは、例えば１５分に０．０４秒（１日に４０）の割合である。

もし、消費期間に対する時間間隔が所定の許容誤差内にあることを電力供給機関 が要求するならば、さらに複雑な事態が付加されるであろう。アメリカ合衆国の 電力測定基準ＡＮＳＩ　Ｃ１２，１３では、１５分±０．９秒の精度を要求して いる。

この後者の要求は、ＥＭＴクロックが、受信されたクロック同期信号に同期して 自動的にリセットされないことを意味する。これは、そのタイムステップが許容 誤差を越えるかもしれないからである。

本発明の目的は、正確なりロック同期信号が得られない場合でも、より正確な時 間信号を得るためにローカルタロツクのパルスレートを調節する方法および装置 を提供することにある。

さらに本発明の目的は、クロック同期信号の送信に不定量な遅延を招く通信リン クを介して遠隔局から送信されたクロック同期信号をローカルクロツタに同期さ せるために使用する場合でも、より正確な時間信号を得るためにローカルクロッ クのパルスレートを調節する方法および装置を提供することにある。

発明の要約 本発明は、ローカルタロツクのパルスレートを調節するための方法を提供する。

その方法は、予め設定された第１のレートで第１のパルス列を生成し、第２のパ ルス列を生成するために前記第１のパルス列を選択可能な分周器で分周するステ ップを備えたものであり、前記第２のパルス列のレートが予め決められた範囲内 で調節されるように前記分周器の値が選択される。

本発明は、複数の選択可能なパルスレートを有するローカルクロック手段を同期 させる方法を提供する。その方法は、前記ローカルタロツク手段と外部参照クロ ック間との時間の誤差を測定し、ある期間の間、前記誤差を減じるために、調整 の所定のレートよりも大きくならない範囲で、前記パルスレートが調整されるよ うな前記ローカルタロツク手段の前記パルスレートを変更するステップを備える 。

本発明は、要求精度で時間信号を発生できない複数の選択可能なパルスレートを 有するローカルクロック手段より正確な時間信号を発生させる方法を提供する。

その方法は、平均パレスレートを要望パレスレートに近似させる比率で、前記要 望パレスレートより幾分高めまたは幾分低めに前記ローカルクロック手段のパル スレートを選択するステップを備える。

本発明は、前記平均パレスレートと前記クロック同期信号のパレスレートとの誤 差を測定し、ある期間の間、前記誤差を減じるために、前記ローカルクロック手 段の調整の所定のレートよりも大きくならない範囲で、前記平均パルスレートが 調整されるように前記比率を変更するステップを上記方法にさらに備えた方法を 提供するものである。

前記調節は、名目のパルスレートより幾分短めまたは幾分長めのパルスレートに ローカルクロツタのパルスレートをセットすることによって実現される。これは 、要望の同期度が得られるまで継続的にて行われるか、または、一定の周期にて 短い期間断続的に行われる。それは、全体の誤差が名目上なくなるまで、または 許容誤差限界の所定部分、例えば７５％がなくなるまで継続される。

測定期間の精度には規定の許容誤差があり、さらに、調節レートがこの限界以内 で保持されなければならない電力管理システムの場合には、ＥＭＴクロックの規 定精度は調節レートのより低めの限界値にセットされ、また、測定期間における 許容誤差はより高めの限界値にセットされる。

さらに、本発明では、前記同期信号が電話回線にて送信される方法を提供する。

図面の簡単な説明 本発明を実現するための実施例を以下の図面に従って説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係る不正確な同期源から正確な時刻を得るため の装置を示すブロック図である。

第２図は本発明の第２の実施例に係るローカルクロックとクロック同期信号との 正確な同期を実現するための装置を示すブロック図である。

発明の最適実施例 第１図に示すように、ローカルタロツク１は、水晶発振器（クリスタルユニット ）２と、循環レジスタ３の形からなる選択可能な分周器から構成されている。こ のレジスタ３の長さは、レジスタの記憶要素のいくつかをタップするゲート４． ５および６によって変化する。レジスタ３から出力される周期パルスは、１日の うちの時刻を示すカウンタ７を起動する。

また、レジスタ３は、マイクロプロセッサ８にも接続されている。このマイクロ プロセッサ８には、ゲート４．５および６を介して予め決定されているレジスタ 長を選択することがプログラムされている。レシオレジスタ９て決定されている レートでゲート４．５および６を定期的に切り替えることにより、マイクロプロ セッサは要望パルスレートより幾分速いまたは幾分遅いパルスレートを交互に選 択することができる。

各レートで時間間隔を選択することにより、レジスタ３で使用される１つのゲー トタップを選択するよりも正確な長期パルスレートが生成される。

水晶発振器２の周波数が例えば老化のためにドリフトする場合、そのドリフトを なくすために、レシオレジスタ９の内容は制御装置によって変更される。そのよ うな構成を第２図に示す。第２図にはコンパレータｌＯを除いて第１図と同様の 構成が示されている。このコンパレータ１０は、リンク１１上の遠隔制御局（図 示せぬ）から送信されるクロック同期信号を比較するために設けられたものであ る。ローカルタロツクとコンパレータ１０にて得られるクロック同期信号間の誤 差は、レジスタ９に蓄えられ、マイクロプロセッサ８にて読出される。そのため 、レジスタ３の長さはゲート４．５および６によって変更される。ゲート５は規 定の長さをセットする。このとき、短期間はゲート５．６をオフにし、且つ、ゲ ート４をオンにすることにより得られる。同様に、長期間は、ゲート４．５をオ フにし、ゲート６をオンにすることにより得られる。レジスタ３から出力される 周期パルスは、１日のうちの時刻クロックを出力するカウンタ７を起動する。

クロック同期信号と時刻クロック間の誤差が記録されるとき、マイクロプロセッ サ８はレジスタ３に生じるエラーをなくすために所定の同期内でタロツクを運ぶ のに十分な周期で、長いモードまたは短いモード、すなわち、ゲート４または６ を切り替える。これは、連続的あるいは短期間に行われる。

タロツク同期信号と時刻クロック間の誤差が予め決められた値を越えるとき、マ イクロプロセッサ８はカウンタ７のローカル時刻を入力クロック同期信号の時刻 にセットする。

もし、断続的な訂正モードを使用できるならば、ゲート５にセットされた通常期 間とゲート４および６にセットされた長期間または短期間との時間的な誤差は、 制御局によってセットされた精度より相対的に大きくなる。

また、例えば電力不足または夏時間の開始のために、その誤差が与えられた量よ り大きくなるならば、マイクロプロセッサ８はシングルステップ内でクロック同 期信号に同期させてカウンタ７に時刻をセットすることができる。

本発明は、多くの事項について記載されているが、本発明の範囲を逸脱すること なく同等のものが簡単に置き換えられることは明白である。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成３年６月１９日

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）ローカルクロックのパルスレートを調整する方法であって、 予め設定された第１のレートで第１のパルス列を生成し、第２のパルス列を生成 するために前記第１のパルス列を選択可能な分周器で分周するステップを備え、 前記第２のパルス列のレートが予め決められた範囲内で調節されるように前記分 周器の値が選択される方法。
2. （２）複数の選択可能なパルスレートを有するローカルクロック手段を同期させ る方法であって、前記ローカルクロック手段と外部参照クロック間との時間の誤 差を測定し、ある期間の間、前記誤差を減じるために、調整の所定のレートより も大きくならない範囲で、前記パルスレートが調整されるような前記ローカルク ロック手段の前記パルスレートを変更するステップを備える方法。
3. （３）要求精度で時間信号を発生することのない複数の選択可能なパルスレート を有するローカルクロック手段より正確な時間信号を発生させる方法であって、 平均パレスレートを要望パレスレートに近似させる比率で、前記要望パレスレー トより幾分高めまたは幾分低めに前記ローカルクロック手段のパルスレートを選 択するステップを備える方法。
4. （４）前記平均パレスレートと前記クロック同期信号のパレスレートとの誤差を 測定し、ある期間の間、前記誤差を減じるために、前記ローカルクロック手段の 調整の所定のレートよりも大きくならない範囲で、前記平均パルスレートが調整 されるように前記比率を変更するステップをさらに備える請求項（３）記載の方 法。
5. （５）前記誤差が予め決められた量より大きい場合には、その誤差は直ちに除去 される請求項（２）または（４）記載の方法。
6. （６）前記クロック同期信号は、規則または不規則な間隔で遠隔源から送信され る請求項（２）〜（５）のいずれか１つに記載の方法。
7. （７）前記ローカルクロックは消費者構内で端末装置に組み込まれ、 前記端末装置は電力管理端末装置に関連する請求項（２）〜（６）のいずれか１ つに記載の方法。
8. （８）前記クロック同期信号は、前記電力管理システムに関連する遠隔制御局か ら送信される請求項（６）にかかる請求項（７）記載の方法。
9. （９）前記同期信号は、電話回線で送信される請求項（８）記載の方法。
10. （１０）ローカルクロックのパルスレートを調節する装置であって、 予め設定された第１のレートで第１のパルス列を生成するパルス発生手段を備え 、 前記発生手段はそこから第２のパルス列が生成される選択可能な分周手段と動作 可能に接続され、前記第２のパルス列のレートが予め決められた範囲内で調整さ れるように前記分周器の値が選択される装置。
11. （１１）前記選択可能な分周手段は制御手段と動作可能に接続されたパルス分周 手段を備え、 前記制御手段は前記第２のパルス列のレートを決定する請求項（１０）記載の装 置。
12. （１２）前記制御手段は、マイクロプロセッサである請求項（１１）記載の装置 。
13. （１３）クロック同期信号と前記ローカルクロックの時間とを比較し、その誤差 信号を計算する比較手段を備え、前記誤差信号は予め決められた範囲内で前記第 ２のパルス列を調節するために用いられる請求項（１２）記載の装置。
14. （１４）添付図面の第１図および第２図を参照して説明した実質的な構成の装置 。
15. （１５）消費者構内で端末装置に組み込まれ、前記端末装置は電力管理システム に関連する請求項（９）〜（１３）のいずれか１つに記載の装置。
16. （１６）添付図面の第１図または第２図を参照して説明した実質的なローカルク ロックのパルスレートを調節する方法。