[发明专利]用于自主系统的开发和实时应用的形式化验证

权利要求书

1.一种方法，包括：

接收系统状态样本(x,v)；

计算系统状态的可达集合(R)，所述系统状态的可达集合(R)是针对特定时刻(0,Ts,2·Ts,3·Ts,...,N_SAMPLE·Ts)并且是基于当前系统状态和系统模型来计算的；

计算通用规则的特定表现形式的数学表示(F)；

基于所述可达集合(R)和所述通用规则的特定表现形式的数学表示(F)计算系统状态的允许子集；

测试所述系统状态样本(x,v)是否在所述允许子集内；以及

指示所述系统状态样本(x,v)是否在所述允许子集内。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，在待监督系统的仿真步骤中，基于先前的系统状态样本和系统输入来计算所述系统状态样本(x,v)。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述系统状态样本(x,v)由耦接到待监督系统的控制器预测，其中，所预测的系统状态样本(x,v)是由所述控制器规划的轨迹的一部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

其中，所述通用规则定义了针对所述待监督系统的状态(x,v)的通用约束。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中，通过将所述通用规则应用于特定情形来获得所述通用规则的特定表现形式，其中，基于传感器数据来检测所述特定情形或通过用户输入来定义所述特定情形。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，特定情形是通过所述待监督系统的环境中的对象的存在来确定的，所述对象是基于传感器数据来检测的或由用户输入定义的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，

其中，所述通用规则的特定表现形式的数学表示(F)定义了所述允许子集的边界，并且通过将所述可达集合与所述通用规则的特定表现形式的数学表示(F)相交来获得所述允许子集。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，

其中，所述通用规则的特定表现形式的数学表示(F)是表示一组关键系统状态的数学函数。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，

其中，所述系统状态样本表示在所述特定时刻(0,Ts,…)的所述待监督系统的状态。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中，所述待监督系统是交通工具，并且系统样本状态表示所述交通工具在所述特定时刻的位置和速度。

11.根据权利要求9所述的方法，

其中，所述待监督系统是交通工具，并且系统样本状态包括所述交通工具在所述特定时刻的位置、速度和欧拉角。

12.根据权利要求10或11所述的方法，

其中所述通用规则是交通规则。

13.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述交通规则将关于所述交通工具的状态的条件与存在于所述交通工具的环境中的对象相关联。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述交通规则的特定表现形式是针对所述交通工具的状态的特定的约束，所述约束取决于所述对象在所述交通工具的环境中的位置。