JP2019505044A

JP2019505044A - 情報を伝達するための方法およびシステム

Info

Publication number: JP2019505044A
Application number: JP2018536381A
Authority: JP
Inventors: バウムゲルトナー，ライナー
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2019-02-21
Also published as: EP3403149A1; US20190012355A1; CN108463781A; WO2017121513A1; DE102016200322A1

Abstract

情報を伝達する方法は、情報をデータ構造に配列するステップ、輸送構成要素によって第１構成要素から第２構成要素へデータ構造を伝達するステップ、およびデータ構造を、所定の抽象データ型を実装する第１オブジェクトに変換するステップを含む。この場合、データ構造は、第１オブジェクトに変換するための指示を含む。

Description

本発明は、情報の伝達に関する。特に本発明は、自動車のデータバスによる構造化された情報の伝達に関する。

自動車には、種々異なる構成要素を相互に接続するためにデータバスが搭載されている。第１構成要素はセンサを含み、第２構成要素は制御器を含み、センサは制御器に特定の情報を提供する。このために、センサは所定のデータ構造で情報を要約し、データバスを介して制御器に伝達する。

典型的には、データ構造は所定のデータフィールドの規則的なシーケンスを含む。個々のデータフィールドは、それぞれ所定量を有し、直接に連続する。必要に応じてさらに特別なフィールドが、チェックサム、シーケンス番号、または他の目的のために設けられている。センサによるデータ構造の形成および制御装置によるデータ構造の分析が、一般に設計に基づいて作成された方法によって行われる。設計は、方法を作成し、点検することができるように、一般に１人の人間に理解できる必要がある。この場合、センサおよび制御器の方法が状況によっては相互に互換性がないという誤りが頻繁に生じる。このように互換性がないことを見つけるには手間がかかる場合もある。

本発明は、特に自動車に搭載された第１構成要素と第２構成要素との間で情報をより良く交換することができる技術を提案することである。本発明は、独立請求項に記載の特徴を備える方法、コンピュータプログラム製品、およびシステムによってこの課題を解決する。従属請求項は、好ましい実施形態を示す。

これにより、データ構造をもはや固定したデータ型の単なる配列として構成するのではなく、柔軟に構成することが可能である。これにより、解釈の余地を減じることもできる。第１構成要素と第２構成要素との互換性が改善されることもある。情報がどのようなシーケンスによってデータ構造内で結合されているかを指示する設計を人もしくはプログラマーが解釈する必要はもはやない。むしろ指示を参照してデータ構造内における情報の配列およびデータ構造からの情報の取出しを自動的に行うことができる。提案したアプローチによって、構成要素間で伝達される場合に情報をより良好にカプセル化することができる。さらに、指示と提案された変換との間の関連性を知らない第三者が、伝達されたデータ構造を悪用することを阻止することができる。

抽象データ型は、特にデータへのアクセスを許可された全ての操作の定義と共に複合データを含んでいてもよい。したがって、第２構成要素の側のアプリケーションは直接にオブジェクトで動作することができる。オブジェクト指向のプログラム形式は多くの分野で既に確立されており、情報を含むオブジェクトの伝達はこのアプローチを支援することができる。

オブジェクトは、１つ以上のメソッドによってのみ情報へのアクセスを許可することができる。この場合、所定の第２構成要素にしか所定のメソッドへのアクセスを許可しないアクセス制御を実装してもよい。このようにして、情報の悪用を防止することができる。情報が関連するアイディアまたは内容をより良く保護することができる。例えば、様々な製造業者が、輸送構成要素によって相互に通信することができる、自動車に搭載される構成要素を製造することができ、この場合、任意のアクセスを許可することなしに情報を特別に交換することができる。

データ構造がオブジェクトの記述を含むことは特に好ましい。記述は、例えば既知の記述構文で、例えばＡＳＮ．１またはＸＭＬ形式によって作成されていてもよい。

さらに好ましい一実施形態では、データ構造は直列化された形式のオブジェクトを含む。この場合、オブジェクトはメソッドと共にデータ構造に示されていてもよい。一実施形態では、メソッドの実装は直列化されたオブジェクトの一部であってもよい。これにより、例えば第１構成要素の側のデータ構造の変更を第２構成要素に透過的に伝達することができる。

データ構造が、所定の抽象データ型を実装する第２オブジェクトに変換されるように構成されており、第２オブジェクトが第１オブジェクトとは異なることは特に好ましい。特に第２オブジェクトは第１オブジェクトの拡張であってもよい。例えば、第１構成要素が付加的な能力を得ることが望ましい場合には、データ構造を拡大することができ、古い方の第２構成要素はデータ構造に基づいて変更なしに第１オブジェクトを提供することができ、新しい方の第２構成要素は同じデータ構造に基づいて第２オブジェクトを提供することができ、第２オブジェクトは、第１オブジェクトに対して付加的なメソッド、フォーマット、特性、または特徴を備える。換言すれば、第２オブジェクトは第１オブジェクトに対して下位互換性があってもよい。これにより、特に自動車に搭載されたシステム内の構成要素のバージョン管理を極めて簡略化することができる。特に、一方の構成要素を、他方の構成要素を更新する必要なしに更新することが可能である。

コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラム製品が処理装置で作動する場合、またはコンピュータ読取可能なデータ担体に保存されている場合に、上記方法を実施するためのプログラムコード手段を含む。

特に自動車に搭載されたシステムは、輸送構成要素によって相互に接続された第１および第２構成要素を含む。第１構成要素は、情報をデータ構造に配列し、データ構造を輸送構成要素に伝達するように構成されており、輸送構成要素はデータ構造の輸送を許可する。第２構成要素は、データリンクからデータ構造を受信するように構成されており、第２構成要素は、受信したデータ構造を、所定の抽象データ型を実装する第１オブジェクトに変換するように構成された変換器を含む。

変換器は、例えばライブラリ機能として提供されていてもよい。データ構造が他のフォーマットを備えるように、送信する第１構成要素が変更された場合には、第２構成要素で使用するために付属の変換器を提供してもよい。例えば、第１構成要素の製造業者は、第２構成要素の実装が実質的にオブジェクトへのアクセスに制限されるように、様々な第２構成要素の様々な製造業者にライブラリ形式で変換器を提供することができる。情報もしくはデータ構造の実際の輸送は、第２構成要素のためには完全に透過的に行うことができる。反対にデータ構造への情報の変換および情報への再変換は、第２構成要素の側で情報の処理を行う必要なしに第１製造業者の側で完全にチェックすることができる。これにより、構成要素間、および製造業者間の共同作業を改善することができる。システムの機能性を高めることもできる。テスト周期を短縮することもできる。

第１構成要素がセンサを含むか、第２構成要素が制御器を含むか、または輸送構成要素がデータバスを含むことは特に好ましい。別の実施形態では両方の構成要素はそれぞれ制御器を含む。別の実施形態では、第１構成要素はアクチュエータを含んでいてもよい。アクチュエータは、例えば「インテリジェントアクチュエータ」として適切な通信能力および処理能力を含んでいてもよい。アクチュエータは、例えばモータ制御器、ステアリング制御器、またはブレーキ制御器を含んでいてもよい。さらに別の実施形態では、１つ以上の構成要素は「ソフトウェア」として定義されており、同じ実施装置もしくは処理装置で実行することができる。例えば、構成要素は、互いに別個に実行し、データ構造によって相互に通信することができるプログラムを含んでいてもよい。構成要素間で情報を伝達する方向は任意に選択可能である。

次に添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

システムおよび方法を示す図である。図１のシステムの構成要素を示す図である。

図１は、特に自動車に搭載して使用するためのシステム１００を示す。このシステム１００は、第１構成要素１０５、第２構成要素１１０、随意に第３構成要素１１５、および構成要素１０５〜１１５を接続するための輸送構成要素１２０を含む。第１構成要素１０５は、特にオブジェクト１３０を検出するための走査装置１２５に接続されたセンサを含む。例えば、走査装置１２５はレーダセンサまたはライダーセンサを含んでいてもよい。オブジェクト１３０は、例えば人または自動車を含んでいてもよい。しかしながら、別の実施形態では第１構成要素１０５は、例えば制御器を含んでいてもよい。

第２構成要素１１０および第３構成要素１１５は、好ましくはそれぞれ制御装置もしくは制御器によって形成されている。第２構成要素１１０は、例えば速度支援（ＡＣＣ：アダプティブクルーズコントロール）を実施するために設けられ、第３構成要素１１５は駐車支援を実施するために設けられていてもよい。このような機能は「ミドルウェア」としても知られ、特にハードウェアを含む既存のインフラストラクチャで構成され、自動車の上位の制御機構、例えば自動制御部の一部としての役割を果たすことができる。両方の制御器１１０，１１５はセンサ１０５の情報にアクセスすることができる。必要とされる情報は様々である。

それぞれの構成要素１０５〜１１５は、機能構成要素１３５および変換器１４０を含む。一般に、機能構成要素１３５は、情報の輸送を行うことなしに情報を処理するために必要な機能しか果たさない。変換器１４０は、輸送構成要素を介した情報の伝達を可能にする役割を果たす。

第１構成要素１０５と両方の構成要素１１０または１１５のいずれか一方との間でデータ構造によって情報を伝送することが提案され、データ構造は、第２構成要素１１０または第３構成要素１１５の変換器１４０が、伝達された情報をそれぞれオブジェクト１３０の形式で機能構成要素１３５に提供することを許可し、オブジェクト１３０は、それぞれ抽象データ型を実装する。

特に方法１５０において、情報１５５をステップ１６０でデータ構造１６５に配列し、ステップ１７０で輸送構成要素１２０によって伝達し、ステップ１７５で第１オブジェクト１８０または第２オブジェクト１８５に変換することが提案される。この場合、好ましくは、第２オブジェクト１８５は第１のオブジェクト１８０の拡張である。両方のオブジェクト１８０，１８５は、所定数の特性またはメソッド１９０を含む。第２オブジェクト１８５は、好ましくは少なくとも１つの追加または拡張されたメソッド１９０を含む。提供されたオブジェクト１８０，１８５は、好ましくは構成要素１１０，１１５の機能構成要素１３５に供給される。

変換器１４０は、同時に提供することもできる様々なモードで作動することができる。第１モードでは、第１オブジェクト１８０が実質的にベース型（例えば、ｉｎｔ，ｆｌｏａｔ，ｂｏｏｌ）の既知のシーケンス（ｓｔｒｕｃｔ）であることによって、下位互換性が形成される。第１オブジェクト１８０または第１オブジェクト１８０のリファレンスが提供される。第２モードでは、第１オブジェクト１８０がアクセスメソッドによって提供され、アクセスメソッドは既知のシーケンスの要素で実現されている。隠ぺいされたインターフェイスは、オブジェクト指向のアクセスによって詳細データインターフェイスとして実現される。第３モードでは、隠ぺいされたデータインターフェイスによってオブジェクト指向のアクセスが行われる。第４モードでは付加的に暗号化が行われ、第１オブジェクト１８０のメソッドへのアクセスが悪用されないように保護されている。さらなるモードを同様に実現することができる。

好ましくは、データ構造１６５は、データ構造１６５がどのようにしてオブジェクト１８０または１８５に変換されるべきかについての指示を含むように選択される。簡単な一実施形態では、このためにバージョン番号が指定されていてもよい。好ましい一実施形態では、指示１９５は、特に少なくとも１つのメソッド１９０に関する広範囲の情報を含む。さらに別の実施形態では、指示１９５はいずれか１つのメソッド１９０の完全な定義を含んでいてもよい。オブジェクト１８０または１８５は、別の実施形態ではデータ構造１６５に完全に線形に提供されている。この場合、メソッド１９０を含むオブジェクト１８０，１８５の全ての特性は、所定の記述形式で示されていてもよい。一実施形態では、情報１５５も添付されている。

システム１００の第１構成要素１０５に情報１５５を伝達するセンサ１０５の上記例では、例えば、走査装置１２５によって決定されたオブジェクト１３０との距離測定値を情報１５５としてデータ構造１６５に配列することができる。続いてデータ構造１６５は第１構成要素１０５に伝達され、第１構成要素１０５において変換器１４０によって第１オブジェクト１８０に変換される。一実施形態では、第１オブジェクト１８０が所定の形式でデータ構造１６５および情報１５５に適合するように、変換器１４０がセンサ１０５の製造業者によって提供されていてもよい。例えば、オブジェクト１３０との衝突の危険性を低減するために、システム１００を搭載した車両の縦方向速度を低減する必要があるかどうかを決定するために、第１構成要素１０５の機能構成要素１３５は第１オブジェクト１８０を使用することができる。

同様に第３構成要素１１５もデータ構造１６５を受信することができ、変換器１４０によってデータ構造１６５を第１オブジェクト１８０に変換することができる。例えば近隣範囲の解像度が良好な走査装置１２５を使用することによって第１構成要素１０５を変更することが望ましい場合には、第３構成要素１１５のより正確な情報１５５を提供するようにデータ構造１６５を適合させることが有利な場合もある。上述のようにデータ構造１６５を第１オブジェクト１８０に変換することができるようにデータ構造１６５を適合させることが提案されるが、しかしながら、付加的に、好ましくは第１オブジェクト１８０に対して下位互換性のある第２オブジェクト１８５に変換することも可能である。例えば、オブジェクト１３０との間隔をより正確に、例えばメートルの単位ではなくセンチメートルの単位で確認することを可能にする追加的なメソッド１９０を提供することもできる。この場合、第１オブジェクト１８０のオリジナルのメソッド１９０は変更されない。好ましくは、第３構成要素１１５のための変換器１４０は第１構成要素１０５の製造業者によっても提供される。第３構成要素１１５の機能構成要素１３５は、第１オブジェクト１８０の制限に該当することなしに、第２オブジェクト１８５に基づいてオブジェクト指向で作動することができる。

提案された技術よって、様々な製造業者の構成要素１０５〜１１５を関連付けることが可能であり、情報１５５の正確な伝達もしくはオブジェクト１８０，１８５の正確な提供を行う権限をいずれかの製造業者に委譲することが可能である。情報１５５の正確な伝達を可能にするために、異なる製造業者の開発部門が共同で作業する必要はもはやない。これにより、特に１人の人間が理解できるデータ構造１６５のデータフォーマットの設計が様々な製造業者の様々な個人によって解釈されることを防止することができる。

図２は、図１のシステム１００の構成要素１１０，１１５を示す。構成要素１１０，１１５は、輸送構成要素１２０から、図２の右側に例示的に一部示されているデータ構造１６５を受信する。変換器１４０は、好ましくはライブラリとして提供されている。このために、第１構成要素１０５の製造業者は、例えばライブラリ、または第２構成要素１１０もしくは第３構成要素１１５によって変換器１４０を実装する実行可能なバイナリプログラムを提供することができる。変換器１４０はデータ構造１６５に基づいて、所定の抽象データ型を実装するオブジェクト１８０，１８５を提供する。抽象データ型は、データへのアクセスを許可された全ての操作の定義と共に複合データ（情報）を含む。オブジェクト１８０，１８５の構造のための一例の断片が図２の右側に示されている。

提供されたオブジェクト１８０，１８５は、例えば上記例のように第２構成要素１１０の速度支援装置の場合の自動車の縦方向制御、または例えば、第３構成要素１１５の駐車支援の場合の聴覚的または触覚的な間隔警告など、より高い抽象化された目標に従う機能構成要素１３５に供給することができる。

Claims

情報を伝達する方法（１５０）において、
情報（１５５）をデータ構造（１６５）に配列するステップ（１６０）と、
輸送構成要素（１２０）によって第１構成要素（１０５）から第２構成要素（１１０）へ前記データ構造（１６５）を伝達するステップ（１７０）と、
前記データ構造（１６５）を、所定の抽象データ型を実装する第１オブジェクト（１８０）に変換するステップ（１７５）と、
を含み、
データ構造（１６５）が、前記第１オブジェクト（１８０）に変換するための指示（１９５）を含む、
情報を伝達する方法（１５０）。
請求項１に記載の情報を伝達する方法（１５０）において、
抽象データ型が、データへのアクセスを許可された全ての操作の定義と共に複合データを含む、
情報を伝達する方法（１５０）。
請求項１または２に記載の情報を伝達する方法（１５０）において、
前記第１オブジェクト（１８０）が１つ以上の所定のメソッド（１９０）によってのみ情報へのアクセス（１５５）を許可する、
情報を伝達する方法（１５０）。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報を伝達する方法（１５０）において、
前記データ構造（１６５）がオブジェクト（１８０，１８５）の記述を含む、
情報を伝達する方法（１５０）。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報を伝達する方法（１５０）において、
データ構造（１６５）が、直列化された形式のオブジェクト（１８０，１８５）を含む、
情報を伝達する方法（１５０）。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の情報を伝達する方法（１５０）において、
データ構造（１６５）を、所定の抽象データ型を実装する第２オブジェクト（１８５）に変換されるように構成し、第２オブジェクト（１８５）が第１オブジェクト（１８０）とは異なる、
情報を伝達する方法（１５０）。
請求項６に記載の情報を伝達する方法（１５０）において、
前記第２オブジェクト（１８５）が前記第１オブジェクト（１８０）の拡張である、
情報を伝達する方法。
コンピュータプログラム製品であって、該コンピュータプログラム製品が処理装置（１０５，１１０，１１５）で作動する場合、またはコンピュータ読取可能なデータ担体に保存されている場合に、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法（１５０）を実施するためのプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム製品。
システム（２００）であって、
輸送構成要素（１２０）によって相互に接続された第１構成要素（１０５）および第２構成要素（１１０）を含み、
第１構成要素（１０５）が、情報（１５５）をデータ構造（１６５）に配列し、該データ構造（１６５）を輸送構成要素（１２０）に伝達するように構成されており、
該輸送構成要素（１２０）が前記データ構造（１６５）の輸送を許可し、
前記第２構成要素（１１０）が、データリンク（１２０）からデータ構造（１６５）を受信するように構成されており、
前記第２構成要素（１１０）が、受信した前記データ構造（１６５）を、所定の抽象データ型を実装する第１オブジェクト（１８０）に変換するように構成された変換器（１４０）を含む、
システム（１００）。
請求項９に記載のシステム（１００）において、
前記第１構成要素（１０５）がセンサを含むか、前記第２構成要素（１１０）が制御器を含むか、または前記輸送構成要素（１２０）がデータバスを含む、
システム（１００）。