JP7350216B2 - 設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラム - Google Patents

Description

本開示は、自動運転車の行動を決定するための技術に関するものである。

従来、自動運転車の行動決定技術が提案されている。
例えば、特許文献１は、次にとるべき自車の状態を算出する技術を開示している。この技術では、まず、自車の状態とセンサの観測値が取得される。センサの観測値は他車の運動情報に相当する。そして、自車の状態遷移グラフと自車および他車の運動モデルを用いて、次にとるべき自車の状態が算出される。
状態遷移グラフは、自車の状態間の遷移の集合である。例えば、状態遷移グラフの一部は、状態「交差点に接近」から状態「交差点前で停止」への遷移とその遷移の条件「赤信号または黄色信号である」を示す。

米国特許出願公開第２０１９／０３９１５８０号明細書

自動運転車は交通法規を守る必要がある。
従来技術においては、交通法規に違反しない状態遷移グラフを設計する必要がある。しかし、人間が膨大かつ詳細に記述された法規を網羅的に把握しながら辻褄のあう状態遷移グラフを設計することは困難である。

本開示は、交通法規の順守を担保しながら自動運転車の行動を決定できるようにすることを目的とする。

本開示の行動決定装置は、
論理式で表現された交通ルールの集合であるルールセットを参照し、前記ルールセットの論理体系を構築するルール体系構築部と、
自動運転車の複数の状態について複数の状態遷移を表す状態遷移グラフを参照し、前記状態遷移グラフの中の状態遷移ごとに前記状態遷移を論理式に変換する変換部と、
前記状態遷移グラフの中の状態遷移ごとに、前記状態遷移の前記論理式が前記ルールセットの前記論理体系に対して矛盾するか判定する偽遷移検出部と、
前記ルールセットの前記論理体系に対して矛盾すると判定された各論理式に対応する状態遷移を偽遷移として前記状態遷移グラフから除去する偽遷移除去部と、
各偽遷移が除去された後の前記状態遷移グラフを用いて、前記自動運転車の行動を決定する行動決定部と、を備える。

本開示によれば、状態遷移グラフがルールセットに基づいて修正され、自動運転車の行動が修正された状態遷移グラフを用いて決定される。そのため、交通法規の順守を担保しながら自動運転車の行動を決定することが可能となる。

実施の形態１における自動運転車１００の構成図。 実施の形態１における行動決定装置２００の構成図。 実施の形態１における自動運転システム１１０の機能構成図。 実施の形態１における行動決定方法のフローチャート。 実施の形態２における設計支援装置３００の構成図。 実施の形態２における設計支援装置３００の機能構成図。 実施の形態２における設計支援方法（遷移）のフローチャート。 実施の形態２における設計支援方法（ルール）のフローチャート。 実施の形態１における行動決定装置２００のハードウェア構成図。 実施の形態２における設計支援装置３００のハードウェア構成図。

実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。

実施の形態１．
自動運転車１００の行動を決定する形態について、図１から図４に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、自動運転車１００の構成を説明する。
自動運転車１００は、自動運転機能を有する自動車である。

自動運転車１００は、自動運転システム１１０を備える。
自動運転システム１１０は、自動運転を実現するためのシステムである。

自動運転システム１１０は、センサ群１１１と、情報取得装置１１２と、行動決定装置２００と、自動運転装置１１３と、を備える。

センサ群１１１は、自動運転車１００に設けられる１つ以上のセンサである。
具体的には、センサ群１１１は、自車情報を取得するための１つ以上のセンサ（第１センサ群）と、他車情報を取得するための１つ以上のセンサ（第２センサ群）と、を含む。
自車情報の具体例は、自動運転車１００（自車）の位置情報および速度情報である。第１センサ群の具体例は、衛星測位システムの受信機および速度計である。
他車情報の具体例は、自動運転車１００の周辺に位置する各自動車（他車）の位置情報である。第２センサ群のセンサの具体例は、可視カメラまたはミリ波レーダである。

情報取得装置１１２は、センサ群１１１を利用して自車情報と他車情報を取得するコンピュータである。
例えば、衛星測位システムの受信機が自動運転車１００の位置を測位し、情報取得装置１１２は衛星測位システムの受信機から自動運転車１００の位置情報を取得する。
例えば、可視カメラが、自動運転車１００の周辺を撮影して画像データを生成する。画像データは、自動運転車１００の周辺が映った画像を表す。そして、情報取得装置１１２は、可視カメラから画像データを取得し、画像データを処理して自動運転車１００に対する各他車の相対位置を算出し、各他車の相対位置を示す位置情報を生成する。
例えば、ミリ波レーダが、自動運転車１００に対する各他車の相対方向および相対距離を算出する。そして、情報取得装置１１２は、ミリ波レーダから各他車の相対方向および相対距離を取得し、各他車の相対方向および相対距離に基づいて自動運転車１００に対する各他車の相対位置を算出し、各他車の相対位置を示す位置情報を生成する。

行動決定装置２００は、自車情報および他車情報などに基づいて自動運転車１００の行動を決定するコンピュータである。
例えば、自動運転車１００の行動は、加減速および操舵などである。

自動運転装置１１３は、行動決定装置２００によって決定された行動にしたがって自動運転車１００を制御することによって自動運転を行うコンピュータである。

図２に基づいて、行動決定装置２００の構成を説明する。
行動決定装置２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２と補助記憶装置２０３と入出力インタフェース２０４といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

プロセッサ２０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ２０１はＣＰＵである。
ＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。

メモリ２０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ２０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ２０２はＲＡＭである。メモリ２０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置２０３に保存される。
ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。

補助記憶装置２０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置２０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。補助記憶装置２０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ２０２にロードされる。
ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略称である。

入出力インタフェース２０４は、データの入出力に用いられるインタフェースである。例えば、入出力インタフェース２０４は、各種のポートである。

行動決定装置２００は、更新部２１１とルール体系構築部２１２と変換部２１３と偽遷移検出部２１４と偽遷移除去部２１５と行動決定部２１６といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

補助記憶装置２０３には、更新部２１１とルール体系構築部２１２と変換部２１３と偽遷移検出部２１４と偽遷移除去部２１５と行動決定部２１６としてコンピュータを機能させるための行動決定プログラムが記憶されている。行動決定プログラムは、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
補助記憶装置２０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
プロセッサ２０１は、ＯＳを実行しながら、行動決定プログラムを実行する。
ＯＳは、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略称である。

行動決定プログラムの入出力データは記憶部２９０に記憶される。
メモリ２０２は記憶部２９０として機能する。但し、補助記憶装置２０３、プロセッサ２０１内のレジスタおよびプロセッサ２０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ２０２の代わりに、又は、メモリ２０２と共に、記憶部２９０として機能してもよい。

行動決定装置２００は、プロセッサ２０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。

行動決定プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

図３に、自動運転システム１１０の機能構成を示す。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを示している。
行動決定装置２００の要素（２２１～２２６）の動作およびデータ（２９１、２９２）の内容について後述する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
行動決定装置２００の動作の手順は行動決定方法に相当する。また、行動決定装置２００の動作の手順は行動決定プログラムによる処理の手順に相当する。

図４に基づいて、行動決定方法を説明する。
ステップＳ１１０において、ルール体系構築部２１２は、ルールセット２９２を参照し、ルールセット２９２の論理体系を構築する。
ルールセット２９２は、論理式で表現された交通ルールの集合であり、記憶部２９０に記憶される。
交通ルールは、運転において順守すべき法規ルールである。但し、交通ルールは、順守すべきものであれば法規ルール以外のルールであってもよい。

例えば、交通ルールは以下のように論理式で表現される。
「信号機の現示が赤信号である」という命題記号を「ａ」とする。
「信号機の現示が黄信号である」という命題記号を「ｂ」とする。
「交差点に進入する」という命題記号を「ｃ」とする。
「赤信号または黄信号のときは交差点に進入してはいけない」という交通ルールは、次のような論理式で表現される。「｜」は論理和を意味する。「＾」は否定を意味する。
（ａ｜ｂ）－＞＾ｃ
但し、論理体系の構築が可能であれば、交通ルールは他の表現方法で表現されてもよい。

例えば、ルールセット２９２の論理体系は以下のように構築される。
ルールセット２９２が交通ルールＡと交通ルールＢと交通ルールＣから成る。この場合、ルールセット２９２の論理体系は以下のように表される。
Ａ＆Ｂ＆Ｃ
但し、後述する偽遷移の検出が可能であれば、ルールセット２９２の論理体系は他の構築方法で構築されてもよい。

ステップＳ１２０において、更新部２１１は、自車情報および他車情報に基づいて状態遷移グラフ２９１を更新する。
状態遷移グラフ２９１は、自動運転車１００の複数の状態について複数の状態遷移を表すグラフのデータであり、記憶部２９０に記憶される。
状態遷移は状態間の遷移を意味する。例えば、状態遷移グラフ２９１において、各状態遷移は２つのノードとエッジで表される。各ノードは状態を表す。エッジは遷移の向きと遷移の条件とを表す。

具体的には、更新部２１１は、自車情報および他車情報に基づいて各種情報を算出し、算出した各種情報に基づいて状態遷移グラフ２９１を更新する。
状態遷移グラフ２９１は任意の方法で更新して構わない。
また、ステップＳ１２０が省略されても構わない。つまり、状態遷移グラフ２９１が自車情報および他車情報に基づいて更新されなくてもよい。

ステップＳ１３０において、変換部２１３は、状態遷移グラフ２９１から、未選択の状態遷移を１つ選択する。

ステップＳ１４０からステップＳ１６０は、ステップＳ１３０で選択された状態遷移に対して実行される。

ステップＳ１４０において、変換部２１３は、状態遷移を論理式に変換する。

例えば、状態遷移は以下のように論理式で表現される。
遷移元の状態が「ｓ１」である。遷移先の状態が「ｓ２」である。遷移の条件が「ｃ１」且つ「ｃ２または＾ｃ３」である。この場合、状態遷移は次のような論理式で表現される。
（ｓ１＆（ｃ１＆（ｃ２｜＾ｃ３）））－＞ｓ２
但し、後述する偽遷移の検出が可能であれば、状態遷移は他の変換方法で変換されてもよい。

ステップＳ１５０において、偽遷移検出部２１４は、状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾するか判定する。
状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾する場合、状態遷移がルールセット２９２に違反すると考えられる。

例えば、偽遷移検出部２１４は、Ｌ＆Ｐの充足可能性問題を解くことによって、論理体系Ｌにおいて論理式Ａが恒偽であるか否かを判定する。
但し、偽遷移検出部２１４は他の方法で判定を行ってもよい。

状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾する場合、処理はステップＳ１６０に進む。
状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾しない場合、処理はステップＳ１７０に進む。

ルールセット２９２の論理体系に対して矛盾すると判定された論理式に対応する状態遷移を「偽遷移」と称する。

ステップＳ１６０において、偽遷移除去部２１５は、偽遷移を状態遷移グラフ２９１から一時的に除去する。
偽遷移の一時的な除去は、偽遷移が自動運転車１００の次の行動の決定に考慮されないようにすることを意味する。

ステップＳ１７０において、変換部２１３は、状態遷移グラフ２９１の中に未選択の状態遷移があるか判定する。
状態遷移グラフ２９１の中に未選択の状態遷移がある場合、処理はステップＳ１３０に進む。
状態遷移グラフ２９１の中に未選択の状態遷移がない場合、処理はステップＳ１８０に進む。

ステップＳ１８０において、行動決定部２１６は、各偽遷移が除去された後の状態遷移グラフ２９１を用いて、自動運転車１００の次の行動を決定する。

具体的には、行動決定部２１６は、状態遷移グラフ２９１と自車情報と他車情報とに基づいて、自動運転車１００の次の行動を以下のように決定する。
まず、行動決定部２１６は、状態遷移グラフ２９１から自動運転車１００の現在の状態と一致する状態（遷移元の状態）を選択し、選択した状態の遷移先となる１つ以上の状態（遷移先の状態）を状態遷移グラフ２９１から抽出する。
次に、行動決定部２１６は、自車情報と他車情報と自動運転車１００の運動モデルとに基づいて、１つ以上の遷移先の状態から１つの遷移先の状態を自動運転車１００の次の状態に決定する。例えば、自動運転車１００の次の状態は、特許文献１に記載の方法で決定される。
そして、行動決定部２１６は、自動運転車１００の現在の状態と自動運転車１００の次の状態とに基づいて、自動運転車１００の次の行動を決定する。自動運転車１００の次の行動は任意の方法で決定される。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
ルール体系構築部２１２は、センサ群１１１によって取得される動的な環境情報をルールセット２９２の論理体系に反映してもよい。
動的な環境情報の具体例は、天気を示す天気情報または時刻を示す時刻情報である。例えば、センサ群１１１は、天気情報を受信する受信機と時刻情報を受信する受信機とを含む。
具体的には、動的な環境情報は動的な条件として交通ルールに反映される。例えば、時刻情報は「ｘｘ時以降は通行禁止」のように交通ルールに反映される。また、天気情報は「霧が出ているときはｙｙしなければならない」のように交通ルールに反映される。

ルール体系構築部２１２は、自動運転車１００の２つ以上の状態が同時に真にならないことを示す論理式をルールセット２９２の論理体系に追加してもよい。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
行動決定装置２００は、以下のようにルールセット２９２の順守を担保することができる。
行動決定装置２００は、ルールセット２９２に違反しない状態遷移のみから成る状態遷移グラフ２９１を用いて自動運転車１００の行動を決定する。つまり、行動決定装置２００は、ルールセット２９２に違反しない行動を決定することができる．

行動決定装置２００は、ルールセット２９２を用いた論理推論によって、ルールセット２９２を満たすように状態遷移グラフ２９１を修正する。
自動運転車１００の行動の決定には、特許文献１に記載の行動決定アルゴリズムをそのまま利用することができる。特許文献１に記載の行動決定アルゴリズムは運動モデルに密に紐づいている。
一般に法規ルールのセットは膨大かつ詳細に記述されている。そのため、法規ルールのセットの全てを把握し、法規ルールのセットの全てと辻褄が合う状態遷移グラフを人手で作成することは困難である。実施の形態１では状態遷移グラフ２９１がルールセット２９２に基づいて修正されるため、作成者はルールセット２９２を意識することなく状態遷移グラフ２９１を作成することができる。
法規ルールの表現および適用は、厳密である必要があり、論理式による表現および論理的な推論と相性がよい。また、法規ルールを１つずつ検証するだけでなく、法規ルールの再帰的な組み合わせによって成立しうる複合ルールについても担保する必要がある。そのため、自動運転車１００の行動の決定には、実施の形態１のように論理推論による判定が適している。

実施の形態２．
状態遷移グラフ２９１およびルールセット２９２の設計を支援する形態について、主に実施の形態１と異なる点を図５から図８に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図５に基づいて、設計支援装置３００の構成を説明する。
設計支援装置３００は、プロセッサ３０１とメモリ３０２と補助記憶装置３０３と通信装置３０４と入出力インタフェース３０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

プロセッサ３０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ３０１はＣＰＵである。
メモリ３０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ３０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ３０２はＲＡＭである。メモリ３０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置３０３に保存される。
補助記憶装置３０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置３０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。補助記憶装置３０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ３０２にロードされる。
通信装置３０４はレシーバ及びトランスミッタである。例えば、通信装置３０４は通信チップまたはＮＩＣである。設計支援装置３００の通信は通信装置３０４を用いて行われる。
入出力インタフェース３０５は、入力装置および出力装置が接続されるポートである。例えば、入出力インタフェース３０５はＵＳＢ端子であり、入力装置はキーボードおよびマウスであり、出力装置はディスプレイである。設計支援装置３００の入出力は入出力インタフェース３０５を用いて行われる。

設計支援装置３００は、ルール体系構築部３１１と変換部３１２と偽遷移検出部３１３と遷移体系構築部３１４と不導出ルール検出部３１５と表示部３１６といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

補助記憶装置３０３には、ルール体系構築部３１１と変換部３１２と偽遷移検出部３１３と遷移体系構築部３１４と不導出ルール検出部３１５と表示部３１６としてコンピュータを機能させるための設計支援プログラムが記憶されている。設計支援プログラムは、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
補助記憶装置３０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
プロセッサ３０１は、ＯＳを実行しながら、設計支援プログラムを実行する。

設計支援プログラムの入出力データは記憶部３９０に記憶される。
メモリ３０２は記憶部３９０として機能する。但し、補助記憶装置３０３、プロセッサ３０１内のレジスタおよびプロセッサ３０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ３０２の代わりに、又は、メモリ３０２と共に、記憶部３９０として機能してもよい。

設計支援装置３００は、プロセッサ３０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。

設計支援プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

図６に、設計支援装置３００の機能構成を示す。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを示している。
状態遷移グラフ２９１およびルールセット２９２は、記憶部３９０に記憶される。
設計支援装置３００の各要素の動作について後述する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
設計支援装置３００の動作の手順は設計支援方法に相当する。また、設計支援装置３００の動作の手順は設計支援プログラムによる処理の手順に相当する。

図７に基づいて、設計支援方法（遷移）を説明する。
設計支援方法（遷移）は、偽遷移を表示するための方法である。

ステップＳ３０１において、ルール体系構築部３１１は、ルールセット２９２の論理体系を構築する。
構築方法は、実施の形態１のステップＳ１１０における方法と同じである。

ステップＳ３０２において、変換部３１２は、状態遷移グラフ２９１から、未選択の状態遷移を１つ選択する。

ステップＳ３０３からステップＳ３０５は、ステップＳ３０２で選択された状態遷移に対して実行される。

ステップＳ３０３において、変換部３１２は、状態遷移を論理式に変換する。
変換方法は、実施の形態１のステップＳ１４０における方法と同じである。

ステップＳ３０４において、偽遷移検出部３１３は、状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾するか判定する。
判定方法は、実施の形態１のステップＳ１５０における方法と同じである。

状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾する場合、処理はステップＳ３０５に進む。
状態遷移の論理式がルールセット２９２の論理体系に対して矛盾しない場合、処理はステップＳ３０６に進む。

ルールセット２９２の論理体系に対して矛盾する論理式に対応する状態遷移を「偽遷移」と称する。

ステップＳ３０５において、表示部３１６は、偽遷移をディスプレイに表示する。
偽遷移は、法規に違反する状態遷移に相当する。

ステップＳ３０６において、変換部３１２は、状態遷移グラフ２９１の中に未選択の状態遷移があるか判定する。
状態遷移グラフ２９１の中に未選択の状態遷移がある場合、処理はステップＳ３０２に進む。
状態遷移グラフ２９１の中に未選択の状態遷移がない場合、処理は終了する。

図８に基づいて、設計支援方法（ルール）を説明する。
設計支援方法（ルール）は、後述する不導出ルールを表示するための方法である。

ステップＳ３１１において、変換部３１２は、状態遷移グラフ２９１の中の状態遷移ごとに、状態遷移を論理式に変換する。
変換方法は、実施の形態１のステップＳ１４０における方法と同じである。
状態遷移グラフ２９１の中の各状態遷移が既に論理式に変換されている場合、ステップＳ３１１は不要である。

ステップＳ３１２において、遷移体系構築部３１４は、状態遷移グラフ２９１の中の複数の状態遷移に対応する複数の論理式について、複数の論理式の論理体系を構築する。
構築される論理体系を状態遷移グラフ２９１の論理体系と称する。
状態遷移グラフ２９１の論理体系を構築する方法は、ルールセット２９２の論理体系を構築する方法と同じである。

ステップＳ３１３において、不導出ルール検出部３１５は、ルールセット２９２から、未選択の交通ルールを１つ選択する。

ステップＳ３１４およびステップＳ３１５は、ステップＳ３１３で選択された交通ルールに対して実行される。

ステップＳ３１４において、不導出ルール検出部３１５は、交通ルールの論理式が状態遷移グラフ２９１の論理体系から導出されるか判定する。
交通ルールの論理式が状態遷移グラフ２９１の論理体系から導出されない場合、状態遷移グラフ２９１で表現されていない交通ルールがあると考えられる。

例えば、不導出ルール検出部３１５は、Ｌ＆Ｐおよび＾（Ｌ＆Ｐ）の充足可能性問題を解くことによって、論理体系Ｌにおいて論理式Ａが導出可能であるか否かを判定する。
但し、不導出ルール検出部３１５は他の方法で判定を行ってもよい。

交通ルールの論理式が状態遷移グラフ２９１の論理体系から導出される場合、処理はステップＳ３１６に進む。
交通ルールの論理式が状態遷移グラフ２９１の論理体系から導出されない場合、処理はステップＳ３１５に進む。

状態遷移グラフ２９１の論理体系から導出されない論理式に対応する交通ルールを「不導出ルール」と称する。

ステップＳ３１５において、表示部３１６は、不導出ルールをディスプレイに表示する。
不導出ルールは、状態遷移グラフ２９１で担保されていない交通ルールに相当する。

ステップＳ３１６において、不導出ルール検出部３１５は、ルールセット２９２の中に未選択の交通ルールがあるか判定する。
ルールセット２９２の中に未選択の交通ルールがある場合、処理はステップＳ３１３に進む。
ルールセット２９２の中に未選択の交通ルールがない場合、処理は終了する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
ルール体系構築部３１１は、自動運転車１００の２つ以上の状態が同時に真にならないことを示す論理式をルールセット２９２の論理体系に追加してもよい。

遷移体系構築部３１４は、自動運転車１００の２つ以上の状態が同時に真にならないことを示す論理式を状態遷移グラフ２９１の論理体系に追加してもよい。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
実施の形態２は、状態遷移グラフ２９１の設計者が、状態遷移グラフ２９１の良し悪しを判断し、必要があれば状態遷移グラフ２９１を再設計するために、利用することができる。
実施の形態２は、ルールセット２９２の設計者が、ルールセット２９２の良し悪しを判断し、必要があればルールセット２９２を再設計するために、利用することができる。

設計支援装置３００は、ルールセット２９２に違反する状態遷移（偽遷移）、及び、状態遷移グラフ２９１で担保されていない交通ルール（不導出ルール）を表示する。不導出ルールの表示は、状態遷移が不足している可能性を設計者に知らせる。
これにより、設計者は、ルールセット２９２を順守するための状態遷移グラフ２９１を設計することができる。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
図９に基づいて、行動決定装置２００のハードウェア構成を説明する。
行動決定装置２００は処理回路２０９を備える。
処理回路２０９は、更新部２１１とルール体系構築部２１２と変換部２１３と偽遷移検出部２１４と偽遷移除去部２１５と行動決定部２１６とを実現するハードウェアである。
処理回路２０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ２０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２０１であってもよい。

処理回路２０９が専用のハードウェアである場合、処理回路２０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。

行動決定装置２００は、処理回路２０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。

処理回路２０９において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。

このように、行動決定装置２００の機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。

図１０に基づいて、設計支援装置３００のハードウェア構成を説明する。
設計支援装置３００は処理回路３０９を備える。
処理回路３０９は、ルール体系構築部３１１と変換部３１２と偽遷移検出部３１３と遷移体系構築部３１４と不導出ルール検出部３１５と表示部３１６とを実現するハードウェアである。
処理回路３０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ３０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３０１であってもよい。

処理回路３０９が専用のハードウェアである場合、処理回路３０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。

設計支援装置３００は、処理回路３０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。

処理回路３０９において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。

このように、設計支援装置３００の機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。

各実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。各実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。

行動決定装置２００と設計支援装置３００とのそれぞれの要素である「部」は、「処理」、「工程」、「回路」または「サーキットリ」と読み替えてもよい。

１００ 自動運転車、１１０ 自動運転システム、１１１ センサ群、１１２ 情報取得装置、１１３ 自動運転装置、２００ 行動決定装置、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０３ 補助記憶装置、２０４ 入出力インタフェース、２０９ 処理回路、２１１ 更新部、２１２ ルール体系構築部、２１３ 変換部、２１４ 偽遷移検出部、２１５ 偽遷移除去部、２１６ 行動決定部、２９０ 記憶部、２９１ 状態遷移グラフ、２９２ ルールセット、３００ 設計支援装置、３０１ プロセッサ、３０２ メモリ、３０３ 補助記憶装置、３０４ 通信装置、３０５ 入出力インタフェース、３０９ 処理回路、３１１ ルール体系構築部、３１２ 変換部、３１３ 偽遷移検出部、３１４ 遷移体系構築部、３１５ 不導出ルール検出部、３１６ 表示部、３９０ 記憶部。

Claims (6)

1. 自動運転車の複数の状態について複数の状態遷移を表す状態遷移グラフを参照し、前記状態遷移グラフの中の状態遷移ごとに前記状態遷移を論理式に変換する変換部と、
   前記複数の状態遷移に対応する複数の論理式の論理体系を前記状態遷移グラフの論理体系として構築する遷移体系構築部と、
   論理式で表現された交通ルールの集合であるルールセットの中の交通ルールごとに、前記交通ルールの前記論理式が前記状態遷移グラフの前記論理体系から導出されるか判定する不導出ルール検出部と、
   前記状態遷移グラフの前記論理体系から導出されないと判定された論理式に対応する交通ルールを表示する表示部と、
   を備える設計支援装置。
2. 前記遷移体系構築部は、前記自動運転車の２つ以上の状態が同時に真にならないことを示す論理式を前記状態遷移グラフの前記論理体系に追加する
   請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記設計支援装置は、
   論理式で表現された交通ルールの集合であるルールセットを参照し、前記ルールセットの論理体系を構築するルール体系構築部と、
   前記状態遷移グラフの中の状態遷移ごとに、前記状態遷移の前記論理式と前記ルールセットの前記論理体系とを用いて、前記状態遷移が前記ルールセットに対して矛盾するか判定する偽遷移検出部と、を備え
   前記表示部は、前記ルールセットの前記論理体系に対して矛盾すると判定された各論理式に対応する状態遷移を表示する
   請求項１または請求項２に記載の設計支援装置。
4. 前記ルール体系構築部は、前記自動運転車の２つ以上の状態が同時に真にならないことを示す論理式を前記ルールセットの前記論理体系に追加する
   請求項３に記載の設計支援装置。
5. 設計支援装置が、
   自動運転車の複数の状態について複数の状態遷移を表す状態遷移グラフを参照し、前記状態遷移グラフの中の状態遷移ごとに前記状態遷移を論理式に変換し、
   前記複数の状態遷移に対応する複数の論理式の論理体系を前記状態遷移グラフの論理体系として構築し、
   論理式で表現された交通ルールの集合であるルールセットの中の交通ルールごとに、前記交通ルールの前記論理式が前記状態遷移グラフの前記論理体系から導出されるか判定し、
   前記状態遷移グラフの前記論理体系から導出されないと判定された論理式に対応する交通ルールを表示する
   設計支援方法。
6. 自動運転車の複数の状態について複数の状態遷移を表す状態遷移グラフを参照し、前記状態遷移グラフの中の状態遷移ごとに前記状態遷移を論理式に変換する変換処理と、
   前記複数の状態遷移に対応する複数の論理式の論理体系を前記状態遷移グラフの論理体系として構築する遷移体系構築処理と、
   論理式で表現された交通ルールの集合であるルールセットの中の交通ルールごとに、前記交通ルールの前記論理式が前記状態遷移グラフの前記論理体系から導出されるか判定する不導出ルール検出処理と、
   前記状態遷移グラフの前記論理体系から導出されないと判定された論理式に対応する交通ルールを表示する表示処理と、
   をコンピュータに実行させるための設計支援プログラム。

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