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タイムゾーン オプション

時刻を正確に表示することは、自動車のインフォテインメント システムに求められる主要な機能です。これは一見単純に見えるかもしれません(特に、時刻やタイムゾーン管理に関して満たすべき要件が厳密ではない場合)。ですが、手動の操作なしで正確な日付と時刻を確実に表示する必要性がある場合には、時刻は複雑な課題になります。

システム オン チップ(SoC)で通常使用されるすべてのリアルタイム クロックではドリフトが発生します。このドリフトは時間の経過とともに蓄積するため、修正しないままにしておくと重大なエラーが発生する可能性があります。また、ユーザーは現地時間が正確に表示されることを期待します。そのため、協定世界時(UTC)からのオフセットを適切に行う必要があります。

タイムゾーンに関する情報、および夏時間(DST)の適用に関する情報は、自動車の耐用年数が経過するまでに変更される可能性があります。たとえば、ブラジルでは何年もの間 DST を採用していましたが、2019 年に DST を廃止することを決めました。

Android には、タイムゾーン ルール管理の複雑さを解決するために必要なインフラストラクチャが用意されています。詳細については、タイムゾーン ルールをご覧ください。これにより、OEM はシステム アップデートを行わずに、更新されたタイムゾーン ルールのデータをデバイスにプッシュできます。

これを行うには、OEM のデータアプリ(APK 形式)をシステム イメージに追加します(初回リリースの場合)。それ以降のアップデートでは、データアプリの署名と配信はアプリストアを通じて行います。このメカニズムにより、以下が可能になります。

  • ユーザーがタイムリーなアップデートを受け取れるようになる(Android デバイスの耐用寿命が延びます)。
  • OEM がシステム イメージのアップデートとは関係なくタイムゾーンのアップデートをテストできる。

注: このメカニズムを実装するには、システムの再起動が必要です。

注: Android Automotive 10 は、Android 10 以降で提供される APEX ベースのモジュール アップデート メカニズムをサポートしていません。

自動車における時間(タイムゾーン)情報のソース

Android デバイスではシステムレベルで協定世界時(UTC)で時間を管理しており、目的のタイムゾーンを適用してから、値を現地時間に変換してユーザーに表示しています。現在のユーザーのゾーン ID(Olson ID とも呼ばれます)は、設定として保存されます。たとえば、Europe/London などがあります。

以下に概説するメカニズムのほとんどは、時間情報に関するものです。これらの規格の目的は、適用されるタイムゾーン ルールについて記述することではなく、現在時刻をユーザーに提示することです。実際のタイムゾーンを特定するには、国、オフセット、DST オフセットなどの要素から逆算して、ゾーン ID を設定する必要があります。

このプロセスは、場合によっては困難になる場合があります。利用可能な情報に基づいて行う逆算があいまいになる可能性もあり、たとえば、タイムゾーン ルール America/Denver では DST を適用しますが、夏期には山岳部夏時間(MDT)を適用します。一方、America/Phoenix では常に MDT を適用します。

セルラー方式

システム情報(SI)は、Long-Term Evolution(LTE)無線インターフェースに不可欠な要素であり、基地局(BS)により報知制御チャネル(BCCH)を介して送信されます。3GPP TS 36.331 は、GPS、協定世界時(UTC)、現地時間オフセット、DST に関する情報を含む SystemInformationBlockType16(SIB16)を指定します。

2G や 3G にも似たような機能があり、ネットワーク ID やタイムゾーン(NITZ)に関する情報がブロードキャストされる場合があります(詳しくは、3GPP TS 22.042 をご覧ください)。また、他のセルラー通信規格にも同等の機能があります。

残念ながら、このような情報がすべての通信規格で必ずブロードキャストされるわけではありません。つまり、すべてのネットワークで普遍的に情報が利用できるわけではありません。

長所 短所
  • 利用可能な場合には、必要な情報のほとんどを取得できます。
  • シンプルで、Android ですでにサポートされています(セルラー方式がデータモデムとしてのみならず電話として公開されている場合)。
  • インターネット接続が不要です
  • 情報がブロードキャストされる保証や、基地局が適切に構成されている保証はありません。

  • 国境付近で、隣国の(ローミング)基地局が検出され、間違ったタイムゾーンが伝達される可能性があります。

  • 一部の地域では、更新の反映に数時間から数日かかる場合があります。

ネットワーク タイム プロトコル

ネットワーク タイム プロトコル(NTP)は、比較的正確な UTC 時間に関する情報を取得するためによく使用されます。Android では NewNetworkTimeUpdateService を使用して、システム時刻を NTP サーバーのシステム時刻と同期できます(これはすぐに利用できます)。NTP はネットワーク時刻をモニタリングします。同期がとれなくなり、なおかつ携帯通信会社が直近で NITZ を更新していない場合、NTP がシステム時刻を更新します。ユーザーが NITZ を利用できない場合に AUTO_TIME を有効にすると、システムはネットワーク時刻をすぐにチェックします。

長所 短所

シンプルで、Android でサポートされています。

  • 完全ではありません。NTP では、必要な値のうちの 1 つ(時刻)のみ提供します。最良のシナリオでも、NTP はタイムゾーンの情報を提供できません。

  • インターネット接続が必要です。

ブロードキャスト ラジオ チューナー

内蔵のチューナーを活用して、時刻とタイムゾーンに関する情報を取得する機能は魅力的ですが、それには課題がいくつかあります。数多くの無線放送規格は、目的の情報を公開するためのオプションを定義しています。一般的には、ブロードキャスト ラジオ チューナーはセルラー方式と同じ情報を提供します。

ETSI EN 300 401 V1.4.1(2006-06)、セクション 8.1 では、オーディオ プログラムと Digital Audio Broadcasting(DAB)システムのデータの両方のサービスに関する補足情報を提供するサービス情報機能が指定されています。セクション 8.1.3 では、時刻と日付の形式、および国と現地時間のオフセットに関する情報を定義しています。

同様に、FM チューナーに一般に実装されている Radio Data System(RDS)に関しては、EN 50067 標準のセクション 3.1.5.6 で、1 分ごとに送信される時刻とデータの形式を定義しています。また、送信されるプログラム ID の一部として、拡張国コード(ECC)を取得することもできます。

HD Radio には、Station Information Service(SIS)Parameter Message(MSG ID 0111)の HD Radio™ Air Interface Design Description Station Information Service Transport 仕様の一部として対応するオプションが含まれています。セクション 5 では、放送のクロック サポートを使用する際に注意しなければならない注意事項が明確に説明されています。この注意事項は、他のシステムにも等しく当てはまります。

...これらのデータは、放送局がある場所の現地の慣習を説明しています。これは、受信者がいる場所の現地の慣習と同じである場合とそうでない場合があります。タイムゾーンの境界の近くにおいては、受信者は複数の放送局が送信する異なるデータを同時に受信する可能性があります。そのため、これらのデータはヒントとしてのみ提供されます。その解釈と利用は、データの利用者の管理下で裁量に基づき行う必要があります。…"

また、少なくとも HD Radio 場合、この情報のブロードキャストは任意であるため、排他的に依存するべきではありません。

長所 短所
  • 通常、さまざまな地域のラジオ放送規格で利用できます。
  • インターネット接続が不要です
  • Android ではすぐに利用することはできません。
  • 情報を確実に検出するには、チューナーを(少なくとも必要に応じてバックグラウンドで)オンにする必要があります。
  • 情報の信頼性は放送局によって異なります。

実装のヒント

現在の BroadcastRadio Hal 2.0 は、時刻およびタイムゾーンに関するメタデータを処理するためのプロビジョニングを提供していません。そのため、推奨されるソリューションは、ベンダー拡張機能を活用することです。この機能の実装は、Hardware Abstraction Layer(HAL)で行う必要があります。その後、汎用の RadioTuner.getParameters() メソッドを使用して RadioManager のクライアントに公開できます。

ソリューションの堅牢性を維持するために、このベンダー拡張機能の利用者は、HAL がその機能をサポートしていることを確認する必要があります(必ずしもサポートしているわけではありません)。getParameters 呼び出しのパラメータ文字列は、ベンダーが明確に使用できるように整理する必要があります。たとえば、組織の名前空間を使用する場合、"com.me.timezoneTuner.currenttimezone" のように適切なドメインを接頭辞として追加します。

情報のイベント ドリブンの性質を考えると、この情報の受信には RadioTuner.Callback.onParametersUpdated() コールバックを使用することをおすすめします。この機能を構成可能にする必要がある場合は、setParameters 上に一連のカスタム ルーティンを設計します。次に例を示します。

com.me.timezoneTuner.currenttimezoneEvent.enable

グローバル ナビゲーション衛星システム(GNSS)自体が提供する情報は、(非常に)正確な時間に関する情報と位置情報のみです。GNSS そのものが提供する情報量は NTP よりは若干多いですが、ネットワーク タイム プロトコルで説明されている問題と同じ問題(信頼できるタイムゾーン情報がない)がネックになります。

位置情報

この問題に対する解決策は、リバース ジオコーディングを実行し、位置に基づいてルックアップを実行して国とタイムゾーンを特定することです。自動車の位置情報の取得という点で GNSS は明らかに最適な手段であり、また最高品質の情報を取得できます。位置情報の変換は、Google の Time Zone API を利用すれば実現できます。もちろん、インターネット接続が必要です。オンライン ソリューションを実装する際には、ユーザーのプライバシーを最優先事項としてください。データ使用費用を受け入れるかどうかに関するユーザーからの許可が必要であり、これをリクエストする必要があります。

また、オフラインでの使用に適したソリューションを構築することもできます。国とタイムゾーンを正確に決定するための十分な解像度を持つローカル マップ データベースは、自動車に搭載されたストレージに格納できます。これに加え、必要に応じてタイムゾーン(および国)情報を更新するための方法を完全に実装することで、ロケーション サブシステムから取得された GNSS の位置に基づいて国 / タイムゾーンをリバース ジオコーディングすることができます。

長所 短所
  • 正しいタイムゾーンを確実に特定できます。
  • インターネット接続は必要ありません(ローカル DB の場合)。
  • ほとんどの運転シナリオで確実に機能します。
  • Android ではすぐに利用することはできません。
  • 自動車が初期構成時に屋内(GNSS 衛星からの情報を良好に受信できない閉じた空間)にある場合、正確な時刻、場所、タイムゾーンの情報を取得できません。
  • ローカル データベースに更新メカニズムが必要です。
  • 実装が複雑です。

Bluetooth、Wi-Fi、USB で接続されたスマートフォン

いくつかのテクノロジーを利用して、ユーザーのスマートフォンから時刻とタイムゾーンに関するデータを取得できます。使用するスマートフォンが何であれ、カスタム アプリケーションとコンパニオン アプリのペアをそのスマートフォンと車載インフォテインメント(IVI)システムにインストールする必要があります。その後は、任意の間隔で時刻を同期できます。たとえば、スマートフォンとの接続が確立された状態で、スマートフォンが新しいタイムゾーンを検出したタイミングで同期させることができます。

Bluetooth Low Energy(BLE)をサポートしている一部のスマートフォンの場合、GATT Current Time 特性Current Time Service Profile Specification 1.1 を介して時刻を取得するオプションを利用できます。ただし、このオプションは十分な規模の市場セグメントに対応していないため、排他的に依存するべきではありません。

長所 短所
  • インターネット接続が不要です

  • スマートフォンが検出したタイムゾーンの変更をヘッドユニットに伝達できます。

  • Android ではすぐに利用することはできません。

  • スマートフォンがヘッドユニットに接続されている場合にのみ機能します。

  • 時刻の精度は、スマートフォンが提供する時刻の精度と同等になります。

  • 実装が複雑です。

  • 一部のスマートフォンのみが BLE GATT Current Time Service プロファイルをサポートしています。

ソースの使用

すべてのデバイス ベンダーは、基準をどの程度にするか、および、どのユーザー操作を最重要視するかを決定する必要があります。重要視するユーザー エクスペリエンスを明確化することで、最適な意思決定を行えるようになります。ほとんどの場合、ベンダーは利便性と実装の複雑さの間のトレードオフを考慮する必要があります。

ここまでで説明したオプションには、それぞれ長所と短所があります。たとえば、時刻表示がときおり不正確になる明確になることを考慮して、どれくらいの耐障害性を持たせるか、および短所の管理方法に関して、重要な設計上の選択を行う必要があります。すべてのシナリオで適切に機能することが期待できる完全に自動化されたソリューションを構築するには、いくつかの情報ソースを組み合わせる必要があります。100% の可用性を実現できる単一の選択肢はありません

一時的なフォールバックとしての手動構成オプションは実行が簡単であり、実際には多くのユーザーにとって十分なものになります。