Publikation
Schlussbericht des Projektes SAMS
Christoph Lüth
Technical Report, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, DFKI Research Reports (RR), Vol. 10-01, 2010.
Zusammenfassung
Im Projekt SAMS (Sicherungskomponente für Autonome Mobile Serviceroboter)
ist eine Komponente zur Berechnung von Schutzfeldern in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit und dem Lenkwinkel eines sich bewegenden autonomen
Fahrzeugs oder Serviceroboters entwickelt, implementiert, und für den
Einsatz bis zu einem Sicherheitslevel (SIL) 3 geeignet zertifiziert worden.
Das Schutzfeld überdeckt die beim Bremsen mit der momentanen
Geschwindigkeit bis zum Stillstand überstrichene Fläche zuzüglich
normativer Sicherheitszuschläge. Durch die Überwachung dieser Fläche mit
einem Laserscanner kann die Sicherheit gegen Kollisionen mit statischen
Hindernissen garantiert werden.
Die Ergebnisse des Projektes sind zusammengefasst
(i) die Entwicklung eines einfach konfigurierbaren, konservativen
Bremsmodells für autonome Fahrzeuge und mobile Serviceroboter,
(ii) ein als Sicherheitsfunktion nach der Norm IEC 61508:3 bis zu SIL 3
zertifizierter Algorithmus zur Berechnung von Schutzfeldern, und
(iii) eine Verifikationsumgebung, welche zur Spezifikation und
Verifikation von MISRA-C-Software gemäß IEC 61508:3 bis zu SIL 3
verwendet werden kann.
Die Normenkonformität wurde durch den TÜV Süd schriftlich in
letters of conformance bestätigt.
Kern der Zertifizierung ist die formale mathematische Modellierung und der
Korrektheitsbeweis der Implementierung mit dem computergestützten
Theorembweiser Isabelle. Die entwickelten Techniken zur Verifikation
algorithmisch orientierter Programme sind nicht auf die konkrete
Anwendungsdomäne beschränkt, und für weitere Anwendungen einsetzbar.