論文の概要: Context-Conditioned Hamilton-Jacobi Reachability for Adaptive Safety Filtering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.08115v1
• Date: Tue, 06 Oct 2026 10:36:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.93921
• Title: Context-Conditioned Hamilton-Jacobi Reachability for Adaptive Safety Filtering
• Title（参考訳）: アダプティブ・セーフティ・フィルタリングにおけるコンテクストコンディション付きハミルトン・ヤコビ整合性
• Abstract要約: Hamilton-Jacobiリーチビリティは、指定されたダイナミックスと安全制約に対する安全証明書を構築する。 単一の証明書は、コンテキストに依存した安全性の問題のファミリーを表し、再合成せずにデプロイ条件を越えてクエリすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.203563191691752
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hamilton-Jacobi reachability constructs safety certificates for specified dynamics and safety constraints, tying each certificate to the deployment context for which it is synthesized. We ask whether a single certificate can instead represent a family of context-dependent safety problems and be queried across deployment conditions without re-synthesis. We learn a backward reachable tube for an eight-state vehicle model conditioned on local boundary geometry, friction coefficient, and adversarial disturbance scale. Geometry enters through an ego-frame boundary observation that defines the local containment constraint, while friction and disturbance scale enter as explicit operating-condition variables. This allows the same value function to be queried across friction coefficients from 0.4 to 2.0 and on geometries absent from synthesis. On 11 held-out evaluation geometries, the certificate maintains containment across the full tested friction range, including simultaneous geometry and grip shifts, while remaining within 1.2 percentage points in intervention rate and 0.09 m/s in speed of certificates re-synthesized with knowledge of the test geometry. We then deploy the certificate as a sampled discrete-time control barrier function filter on a full-scale vehicle near the handling limit. Lateral containment holds in every hardware session under both adversarial driving and autonomous racing, with 99th-percentile acceleration magnitude reaching 0.99 g. Across three certificates evaluated under a fixed autonomous racing controller, lap time varies by only 3.1%, demonstrating that a context-conditioned reachability certificate can transfer to deployment geometries absent from synthesis with modest performance cost.
• Abstract（参考訳）: Hamilton-Jacobiリーチビリティは、指定されたダイナミックスと安全制約の安全証明書を構築し、各証明書を、それが合成されるデプロイメントコンテキストに結び付ける。 1つの証明書がコンテキストに依存した安全性の問題のファミリーを表現でき、再合成せずにデプロイ条件を越えてクエリできるかどうかを問う。 我々は, 局所境界形状, 摩擦係数, 対向外乱スケールを条件とした8状態車両モデルに対して, 後方到達可能なチューブを学習する。 幾何は、局所的包摂制約を定義するエゴフレーム境界観測を通して入力されるが、摩擦と乱れのスケールは明示的な動作条件変数として入力される。 これにより、同じ値関数を0.4から2.0の摩擦係数と合成に欠く測地上でクエリすることができる。 11の保持された評価ジオメトリでは、同時幾何やグリップシフトを含む全試験摩擦範囲の包含を維持しながら、干渉率1.2ポイント以内に留まり、試験幾何学の知識で再合成された証明書の速度は0.09m/sである。 次に,その処理限界付近のフルスケール車両に離散時間制御バリア関数フィルタのサンプルとして,証明書をデプロイする。 横方向の封じ込めは、全てのハードウェアセッションにおいて対向駆動と自律走行の両方で保持され、99番目の加速は0.99gに達する。 固定された自律型レーシングコントローラで評価された3つの証明書のうち、ラップタイムはわずか3.1%しか変化せず、文脈条件付きリーチビリティ証明が、わずかな性能コストで合成に欠かせない配置ジオメトリに転送できることを実証している。

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