Das Energiemanagement batterieelektrischer Fahrzeuge ist entscheidend, um das Potential der Batterie bestmöglich auszunutzen. In dieser Arbeit werden daher die Anforderungen an das Energiemanagement herausgearbeitet und mathematisch als Optimierungsproblem beschrieben. Es werden Strategien vorgestellt, wie im Entwicklungsprozess mittels Dynamischer Programmierung und im Fahrbetrieb basierend auf dem Maximumprinzip alle wesentlichen Einflüsse berücksichtigt werden können. The energy management of battery electric vehicle is important for maximum utilisation of the battery. This book elaborates the requirements of the energy management and defines them as mathematical optimization problem. Strategies for the development process based on dynamic programming and for driving operation based on Pontryagin’s maximum principle are presented to consider all significant influences.

Die Powerline-Kommunikation (PLC) stellt ein vielversprechendes Datenbuskonzept für Batteriemanagement-Systeme in Traktionsbatterien dar. Diese Arbeit zeigt einen Ansatz zur Kanalmodellierung, Untersuchungen zu Störsignalen, Analysen des PLC-Übertragungskanals und einen Systementwurf eines Einträger- sowie Mehrträgerverfahrens zur Datenübertragung. Des Weiteren wurden die entworfenen Systeme durch Simulationen evaluiert und miteinander verglichen. Power-line communications (PLC) in traction batteries is a promising data bus concept for battery management systems. This work presents a channel modeling approach, as well as an analysis of the PLC channel behavior and noise based on measurements. Furthermore, single-carrier and multi-carrier communication systems are designed, evaluated by simulations, and compared among them.

The demand for smart grid and smart home applications has raised the recent interest in power line communication (PLC) technologies, and has driven a broad set of deep surveys in low-voltage (LV) power line channels. This book proposes a set of novel approaches, to characterize and to emulate LV power line channels in the frequency range from0.15to 10 MHz, which closes gaps between the traditional narrowband (up to 500 kHz) and broadband (above1.8 MHz) ranges.

The automatic retrieval of images according to the similarity of their content is a challenging task with many application fields. In this book the automatic retrieval of images according to human spontaneous perception without further effort or knowledge is considered. A system is therefore designed and analyzed. Methods for the detection and extraction of regions and for the extraction and comparison of color, shape, and texture features are also investigated.

This work introduces a novel wireless approach for the data transmission within automotive battery management systems. The main target is the reduction of the wiring harness deployed in a battery. The characteristics of the wireless in-battery channel are investigated by means of measurements and software-based electromagnetic simulations. Different types of antennas and frequency bands are analyzed. The performance of the proposed system is evaluated by means of simulations and prototypes.

While the spectral information contained in hyperspectral images is rich, the spatial resolution of such images is in many cases very low. Many pixel spectra are mixtures of pure materials’ spectra and therefore need to be decomposed into their constituents. This work investigates new decomposition methods taking into account spectral, spatial and global 3D adjacency information. This allows for faster and more accurate decomposition results.

Computational-Imaging-Systeme kombinieren optische und digitale Signalverarbeitung um Information aus dem Licht einer Szene zu extrahieren. In dieser Arbeit wird das Raytracing-Verfahren als Simulationswerkzeug genutzt, um Computational-Imaging-Systeme ganzheitlich zu beschreiben, bewerten und optimieren. Am Beispiel der monokularen Tiefenschätzung wird die Simulation mit einem realen Prototyp einer Kamera mit programmierbarer Apertur verglichen und die vorgestellten Methoden evaluiert. Computational imaging systems combine optical and digital signal processing in order to extract information from the light of a scene. This work presents raytracing as a simulation tool to thoroughly describe, assess and optimize computational imaging systems. By means of the exemplary case of monocular depth estimation, the simulation is compared to a real prototype of a camera with programmable aperture and the presented methods are evaluated.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der berührungslosen Mensch-Maschine-Interaktion, welche hier als Interaktion mittels Erkennen der Blickrichtung des Nutzers unter Verwendung einfacher Hardware interpretiert wird. Die Forschungsschwerpunkte liegen in der Extraktion der zur Bestimmung der Blickrichtung benötigten Informationen aus 2D-Bilddaten, bestehend aus der präzisen Position der Iriden und der dreidimensionalen Position des Kopfes, mittels derer die Blickrichtung bestimmt wird. The present work deals with non-contact human-machine interaction, which here is interpreted as an interaction by recognizing the gaze direction of the user while using simple hardware. The research focuses on extraction of the information needed to determine the gaze direction from 2D image data, consisting of the precise position of the irises and the three-dimensional position of the head, by means of which the gaze direction is determined.

Das Verstehen menschlichen Verhaltens ist essenziell für intelligente technische Systeme in menschlichen Umgebungen. Diese Arbeit befasst sich mit der videobasierten Aktivitätsanalyse. Dazu werden zwei Methoden der Merkmalsextraktion untersucht: ein markerloses dreidimensionales Körpertracking mit einem evolutionären Algorithmus und ein modellfreies Tracking dynamischer Videomerkmale. Anschließend erfolgt eine Modellierung und Klassifikation von Aktivitäten auf Basis der gewonnenen Merkmale. Understanding human behavior is crucial for intelligent technical systems in human environments. In this work, methods for human activity recognition based on video data are developed. Two approaches of feature extraction are pursued: a method of markerless articulated pose estimation using an evolutionary algorithm and a model-free feature tracking method. The resulting motion representations are then used for modeling and classifying different activities.