JP6164979B2 - 整合性検証装置、整合性検証方法及び整合性検証プログラム - Google Patents
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Description
UMLは、S/W構造を表す様々な図(ダイアグラム(線図))の表記方法を定義したものであり、S/Wの設計や分析に用いられる。
一方、複数のUMLモデル間に不整合が存在する状態で開発を進めると、後工程で手戻りが発生する可能性があり、工程の遅延につながる。
しかし、UMLにおいて、人間がモデルを書く際に不整合を完全に無くすことや、人間が複数のモデルを比較してモデル間の不整合を発見することは困難である。
また、整合性ルールをモデル担当者が独自に設定することができないという課題があった。
1つのソフトウェア構造を複数の線図により可視化したモデルについて、前記複数の線図間の整合性を検証する整合性検証装置において、
前記複数の線図の各線図に含まれる要素をメタモデル要素により定義するメタモデルに基づいて作成され、異なる線図間で整合するメタモデル要素の対応を検証項目として定義した検証項目表を記憶装置に記憶する検証項目表記憶部と、
前記モデルと前記メタモデルとに基づいて、前記複数の線図の各線図に含まれる要素を定義するメタモデル要素と、前記要素の値とを対応付けた対応表を生成する対応表生成部と、
前記検証項目表と前記対応表とに基づいて、前記対応表のなかに前記検証項目表に合致しない要素があるか否かを処理装置により判定する検証処理部と
を備えることを特徴とする。
図1は、本実施の形態に係る整合性検証装置100の構成を示すブロック図である。整合性検証装置100は、1つのソフトウェア構造を複数のダイアグラム(線図)により可視化したモデル107について、複数のダイアグラム間の整合性を検証する。モデル107は、例えば、UMLなどである。整合性検証装置100は、モデル107の定義レベル(メタレベル)において定義された整合性の検証項目を読み込み、検証する機能を有する装置である。
また、使用者によって記述された整合性検証対象であるモデル107、モデル107の定義であるメタモデル(要素定義)103とメタモデル(記法定義)104とが予め記憶装置に記憶されている。メタモデル(要素定義)103とメタモデル(記法定義)104とを合わせて、単にメタモデルと呼ぶ場合もある。
メタモデルは、複数のダイアグラムのそれぞれに含まれる要素を、メタレベルのメタモデル要素(メタモデル要素名ともいう)により定義する。
検証項目106(検証項目表)は、メタモデルに基づいてユーザにより作成される。検証項目106(検証項目表)は、異なるダイアグラム間で整合する要素を、メタモデル要素の対応を用いて定義される。検証項目106は、例えば、検証項目表記憶部により記憶装置に記憶される。
モデル情報生成部105は、モデル107とメタモデル(メタモデル(要素定義)103、メタモデル(記法定義)104)とに基づいて、メタモデルにおいて要素を定義するメタモデル要素と、要素の値とを対応付けたモデル情報表110(対応表)を生成する対応表生成部の一例である。
検証処理部108は、検証項目106から、検証元である正とする要素、検証対象とする要素を抽出し、抽出結果を元にモデル情報表110から正とする要素の値と検証対象とする要素の値を抽出する。
リスト表示部114は、検証処理部108から違反結果表9を入力し、表示装置にリスト形式で表示する。
図2を用いて、整合性検証装置100のハードウェア構成例について説明する。
外部記憶装置902は、例えばROM(Read・Only・Memory)やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。ハードディスク120は、外部記憶装置902の一例である。
主記憶装置903は、RAM(Random・Access・Memory)である。
プログラムは、図1に示す「〜部」として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置902にはオペレーティングシステム(OS)も記憶されており、OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、演算装置901はOSを実行しながら、図1に示す「〜部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、アプリケーションプログラムも外部記憶装置902に記憶されており、主記憶装置903にロードされた状態で、順次演算装置901により実行される。
また、「〜テーブル」等の情報も外部記憶装置902に記憶されている。
また、整合性検証装置100が受信したデータが主記憶装置903に記憶される。
また、暗号鍵・復号鍵や乱数値やパラメータが、主記憶装置903にファイルとして記憶されてもよい。
検証項目106は、整合性検証で正とするメタモデル要素(メタモデル要素名)、検証対象とするメタモデル要素を明示する。
検証項目106は、「検証元一致条件1」、「検証元一致条件2」、「検証元」、「検証対象一致条件1」、「検証対象一致条件2」、「検証対象」の項目から構成される。
「検証元一致条件1」と「検証対象一致条件1」、「検証元一致条件2」と「検証対象一致条件2」が一致することを前提条件として、整合性検証で正とする「検証元」、検証対象とする「検証対象」を示している。「検証元一致条件1」、「検証対象一致条件1」、「検証元一致条件2」、「検証対象一致条件2」は必須ではない。設定されていない場合には、「−(ハイフン)」が記入されている。
例えば、第1行では、前提条件として「検証元一致条件1」である「Note.ClassDiagram」と、「検証対象一致条件1」である「Interaction.name」が一致する必要があることを示している。一致した場合には、「検証元」である「Class.name」を正として、「検証対象」である「Interaction.message.receiveEvent.covered.name」を検証の対象とすることを示している。
図5は、本実施の形態に係るメタモデル(要素定義)103の一例(一部抜粋)であり、シーケンス図メタモデルを示す図である。
図6は、本実施の形態に係るメタモデル(要素定義)103の一例(一部抜粋)であり、ステートマシン図メタモデルを示す図である。
図7は、本実施の形態に係るメタモデル(記法定義)104(一部抜粋)であり、クラス図のメタモデル(記法定義)を示す図である。
図9は、本実施の形態に係るモデル107の一例であり、シーケンス図を示す図である。
図10は、本実施の形態に係るモデル107の一例であり、ステートマシン図を示す図である。
図8〜10は、UMLのメタモデルから作成されたモデル107の一例を示す図であり、クラス図、シーケンス図、ステートマシン図を示している。
なお、図8では、コメント機能を利用してクラス図名を定義している。これは、UMLのメタモデル上では、クラス図の名前を持つ要素が定義されていないためである。そのため、本例ではメタモデルを拡張し、要素定義を「Note.ClassDiagram」としている。
モデル情報表110は、モデル情報生成部105により生成される。
モデル情報生成部105は、処理装置を用いて、以下の手順でモデル情報表110を生成する。
(2)モデル情報生成部105は、(1)で対応を取ったメタモデル要素を「モデル情報表110」の「メタモデル要素1種類」または「メタモデル要素2種類」または「メタモデル要素3種類」に設定する。次に、対応を取った値をそれぞれ、「要素1」または「要素2」または「要素3」に設定する。
ここで、モデル情報生成部105は、以下の規則に従って、モデル情報表110を出力する。「メタモデル要素1種類」は「メタモデル要素2種類」を保持し、「メタモデル要素2種類」は「メタモデル要素3種類」を保持する関係とすることを規則とする。
図12及び図13を用いて、検証処理部108による整合性検証処理(検証処理)について説明する。
具体例を用いて説明する。例えば、「検証項目106」の処理対象行を第1行とする。このとき、「検証元一致条件1」、「検証元一致条件2」、「検証元」は、「Note.ClassDiagram」、「−」、「Class.name」となる。したがって、検証処理部108は、処理対象行の第1行に対応するモデル情報表110の行として、モデル情報表110の第1行と第2行とを抽出する。モデル情報表110の第1行と第2行とが検証元表10となる。
具体例では、「検証項目106」の処理対象行が第1行のとき、「検証対象一致条件1」、「検証対象一致条件2」、「検証対象」は、「Interaction.name」、「−」、「Interaction.message.receiveEvent.covered.name」となる。したがって、検証処理部108は、処理対象行の第1行に対応するモデル情報表110の行として、モデル情報表110の第4行と第6行とを抽出する。モデル情報表110の第4行と第6行とが検証対象抽出表20となる。
S103において、検証処理部108は、検証対象抽出表20の全ての行について処理したかを判定する。検証処理部108は、検証対象抽出表20の全ての行について処理したと判定した場合(S103においてYES)、処理を終了する。検証処理部108は、検証対象抽出表20に、未処理の行があると判定した場合(S103においてNO)、S104に処理を進める。
S105において、検証処理部108は、検証対象抽出表20から選択した1行について、以下の判定をする。「検証元一致条件1」で指定されたメタモデル要素(「抽出した検証元表10」の「メタモデル要素1種類」列または「メタモデル要素2種類」列または「メタモデル要素3種類」列)に対応した値(抽出した検証元表10の「要素1」列または「要素2」列または「要素3」列)と、「検証対象一致条件1」で指定されたメタモデル要素(「抽出した検証対象抽出表20」の「メタモデル要素1種類」列または「メタモデル要素2種類」列または「メタモデル要素3種類」列)に対応した値(「抽出した検証対象抽出表20」の「要素1」列または「要素2」列または「要素3」列)が等しいがどうか判定する。
S105において、値が等しくないと判定された場合、S103に戻る。
S105において、値が等しいと判定された場合、S106に進む。
S106において、検証処理部108は、検証対象抽出表20から選択した上記1行について、以下の判定をする。
S106において、検証処理部108は、検証対象抽出表20から選択した上記1行について、以下の判定をする。「検証元一致条件2」で指定されたメタモデル要素(「抽出した検証元表10」の「メタモデル要素1種類」列または「メタモデル要素2種類」列または「メタモデル要素3種類」列)に対応した値(抽出した検証元表10の「要素1」列または「要素2」列または「要素3」列)と、「検証対象一致条件2」で指定されたメタモデル要素(「抽出した検証対象抽出表20」の「メタモデル要素1種類」列または「メタモデル要素2種類」列または「メタモデル要素3種類」列)に対応した値(「抽出した検証対象抽出表20」の「要素1」列または「要素2」列または「要素3」列)が等しいかどうか判定する。
S106において、値が等しくないと判定された場合、S103に戻る。
S106において、値が等しいと判定された場合、S107に進む。
S107において、検証処理部108は、検証対象抽出表20から選択した上記1行について、以下の判定をする。
S107において、検証処理部108は、検証対象抽出表20から選択した上記1行について、以下の判定をする。「検証元」で指定されたメタモデル要素(「抽出した検証元表10」の「メタモデル要素1種類」列または「メタモデル要素2種類」列または「メタモデル要素3種類」列)に対応した値(抽出した検証元表10の「要素1」列または「要素2」列または「要素3」列)と、「検証対象」で指定されたメタモデル要素(「抽出した検証対象抽出表20」の「メタモデル要素1種類」列または「メタモデル要素2種類」列または「メタモデル要素3種類」列)に対応した値(「抽出した検証対象抽出表20」の「要素1」列または「要素2」列または「要素3」列)が等しいかどうか判定する。
S106において、値が等しくないと判定された場合、検証結果が違反であることを意味し、S108に進む。
S106において、値が等しいと判定された場合、S103に戻る。
以上のように、検証処理部108による検証処理の結果、検証処理部108は違反結果表109を生成し、出力する。
リスト表示部114は、検証処理部108から出力された違反結果表109を表示装置に表示する。
図14に示すように、違反結果表109の構成は、モデル情報表110の構成と同様である。
そのために、本実施の形態に係る整合性検証装置100は、モデルから整合性検証の対象になるモデル情報生成手段と、モデル情報表と検証項目から整合性に違反している箇所を検出する検証処理部と、違反結果を表示するリスト表示手段を設ける。
本実施の形態では、主に、実施の形態1と異なる点について説明する。
実施の形態1では、「メタモデル(要素定義)103」と「メタモデル(記法定義)104」が変更された場合、「検証項目106」の記述を変更する必要がある。本実施の形態では、メタモデルが変更された場合であっても、自動的に検証項目106を生成することにより、整合性検証を実施する機能について説明する。
実施の形態1で説明した構成部と同様の機能を有する構成部については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
検証対象表121の行4では、ステートマシンモデルにおいて「ステートマシンモデル名」と「クラス名」とが等しいことを前提として「メソッド名」を正として、シーケンスモデルの「シーケンスモデル名」と「クラス名」とが等しい「メソッド名」を検証対象とすることを示している。
これらの「ステートマシンモデル名」、「クラス名」、「シーケンスモデル名」、「メソッド名」等による定義は、メタレベルのメタモデル要素より上位の情報による定義であり、例えば、モデル名である「モデル呼称」、要素名である「要素呼称」、要素のメンバである「メンバ呼称」から構成され、異なるダイアグラム間で整合する箇所を定義するものである。
つまり、モデル名である「モデル呼称」、要素名である「要素呼称」、要素のメンバである「メンバ呼称」と、メタモデルで定義されたメタモデル要素である「メタモデル定義要素」、メタモデルで定義されたメンバである「メタモデル定義メンバ」とを対応付けたものである。メタモデル対応表122は、「モデル呼称」、「要素呼称」、「メンバ呼称」の組み合わせと「メタモデル定義要素」、「メンバモデル定義メンバ」の組み合わせの対応を定義する表である。
したがって、メタモデル要素が変更された場合であっても、メタモデル対応表122の「メタモデル定義要素」、「メンバモデル定義メンバ」を変更することで、検証項目106を生成することができる。
例えば、メタモデル対応表122の行3では、「クラスモデル名」、「クラス名」、「メソッド名」の組み合わせが、メタモデル定義の「Class.Operation.name」に対応することを示している。
検証項目生成部124は、「検証対象表121」、「メタモデル対応表122」を用いて、「検証項目106」を生成する。
検証項目生成部124による検証項目生成方法では、以下の手順(1)〜(4)を「検証対象表121」の全行に対して実行することにより実現される。検証項目生成部124は、例えば、検証項目生成プログラムを処理装置などのハードウェア資源を用いて実行することにより、検証条件付加処理を実現する。
例えば、具体例として、検証対象表121の行2について処理する場合、「検証元一致条件1」、「検証元一致条件2」、「検証元」の組み合わせが「クラスモデル名」、「クラス名」、「メソッド名」であるので、「メタモデル対応表122」の行3を検証元抽出行125として抽出する。
具体例では、検証元抽出行125の「メタモデル定義要素」の値が「Class.Operation.name」であるので、「Class.Operation.name」を「検証項目106」(図3参照)の設定行1061の「検証元」に設定する。「クラスモデル名」、「クラス名」も設定行1061の「検証元一致条件1」、「検証元一致条件2」に設定する。
例えば、具体例として、検証対象表121の行2について処理する場合、「検証対象一致条件1」、「検証対象一致条件2」、「検証対象」の組み合わせが「シーケンスモデル名」、「クラス名」、「メソッド名」であるので、「メタモデル対応表122」の行6を検証対象抽出行126として抽出する。
本実施の形態では、主に、実施の形態1,2と異なる点について説明する。
実施の形態1では、整合違反箇所は表形式で出力され、モデル107との対応関係は表示されない。本実施の形態では、モデル107上に違反箇所を自動ハイライト表示させる機能について説明する。
実施の形態1で説明した構成部と同様の機能を有する構成部については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
指定箇所生成部119は、入力指定15によって違反結果表109をフィルタリングし、その結果である指定箇所117を得る。
(1)指定箇所生成部119は、違反結果表109から、入力指定115に含まれている要素名が「要素1」または「要素2」または「要素3」に該当する行を抽出する。
(2)指定箇所生成部119は、上記(1)で抽出した行を出力する。
(3)指定箇所生成部119は、上記(2)で出力した行に対し、「指定要素種類」の項目欄を追加する。指定箇所生成部119は、該当した列が「要素1」の場合は「メタモデル要素1種類」の値を、「要素2」の場合は「メタモデル要素2種類」の値を、「要素3」の場合は「メタモデル要素3種類」の値を、「指定要素種類」に出力する。
(1)ハイライト表示部116は、「指定箇所117」の「メタモデル要素1種類」、「メタモデル要素2種類」、「メタモデル要素3種類」に該当する記法を「メタモデル(記法定義)104」から取得する。
本実施の形態に係る整合性検証装置100bによれば、違反箇所確認の作業効率化が促進され、さらに検証作業の効率化が可能である。
なお、以上の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
Claims (5)
- 1つのソフトウェア構造を複数の線図により可視化したモデルについて、前記複数の線図間の整合性を検証する整合性検証装置において、
異なる線図間で整合する箇所を定義する検証対象表を記憶する検証対象表記憶部と、
前記複数の線図の各線図に含まれる要素をメタモデル要素により定義するメタモデルに基づいて、前記検証対象表に定義された箇所について、前記要素を定義するメタモデル要素を対応付けたメタモデル対応表を記憶するメタモデル対応表記憶部と、
前記検証対象表と前記メタモデル対応表とに基づいて、前記異なる線図間で整合するメタモデル要素の対応を検証項目として定義した検証項目表を生成する検証項目生成部と、
前記検証項目生成部により生成された前記検証項目表を記憶する検証項目表記憶部と、
前記モデルと前記メタモデルとに基づいて、前記要素を定義するメタモデル要素と、前記要素の値とを対応付けた対応表を生成する対応表生成部と、
前記検証項目表と前記対応表とに基づいて、前記対応表のなかに前記検証項目表に合致しない要素があるか否かを処理装置により判定する検証処理部と
を備えた整合性検証装置。 - 前記検証処理部は、
前記対応表のうち前記検証項目表に合致しないと判定した要素の一覧を違反結果表として出力し、
前記検証処理部により出力された前記違反結果表を表示装置に表示するリスト表示部を備えた請求項1に記載の整合性検証装置。 - 前記モデルを表示装置に表示するとともに、前記表示装置に表示された前記モデルのうち、前記検証項目表に合致しないと判定した要素に対応する部分をハイライト表示するハイライト表示部を備えた請求項1に記載の整合性検証装置。
- 1つのソフトウェア構造を複数の線図により可視化したモデルについて、前記複数の線図間の整合性を検証する整合性検証装置の整合性検証方法において、
異なる線図間で整合する箇所を定義する検証対象表と、前記複数の線図の各線図に含まれる要素をメタモデル要素により定義するメタモデルに基づいて、前記検証対象表に定義された箇所について、前記要素を定義するメタモデル要素を対応付けたメタモデル対応表とに基づいて、前記異なる線図間で整合するメタモデル要素の対応を検証項目として定義した検証項目表を生成する検証項目生成ステップと、
前記モデルと前記メタモデルとに基づいて、前記要素を定義するメタモデル要素と、前記要素の値とを対応付けた対応表を生成する対応表生成ステップと、
前記検証項目生成ステップにより作成された前記検証項目表と、前記対応表とに基づいて、前記対応表のなかに前記検証項目表に合致しない要素があるか否かを処理装置により判定する検証処理ステップとを備えた整合性検証方法。 - 1つのソフトウェア構造を複数の線図により可視化したモデルについて、前記複数の線図間の整合性を検証するコンピュータである整合性検証装置に実行させる整合性検証プログラムにおいて、
異なる線図間で整合する箇所を定義する検証対象表と、前記複数の線図の各線図に含まれる要素をメタモデル要素により定義するメタモデルに基づいて、前記検証対象表に定義された箇所について、前記要素を定義するメタモデル要素を対応付けたメタモデル対応表とに基づいて、前記異なる線図間で整合するメタモデル要素の対応を検証項目として定義した検証項目表を生成する検証項目生成処理と、
前記モデルと前記メタモデルとに基づいて、前記要素を定義するメタモデル要素と、前記要素の値とを対応付けた対応表を生成する対応表生成処理と、
前記検証項目生成処理により作成された前記検証項目表と、前記対応表とに基づいて、前記対応表のなかに前記検証項目表に合致しない要素があるか否かを処理装置により判定する検証処理とを備えた整合性検証プログラム。
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