CN111213067A - 表面穿透雷达和电池系统 - Google Patents

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Abstract

系统可以包括表面穿透雷达系统。该系统还可以包括车辆的电池系统。车辆的电池系统的至少一部分也可以是表面穿透雷达系统的至少一部分。

Description

表面穿透雷达和电池系统
相关申请
本申请要求2017年9月1日提交的标题为“Integration of Surface PenetratingRadar with Battery”的美国临时专利申请号62/553,229的在先申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本申请中的政府权利
本发明是在美国空军授予的合同号FA8721-05-C-0002的政府支持下完成的。政府对本发明有一定的权利。
技术领域
本发明总体上涉及表面穿透雷达和电池系统。表面穿透雷达和电池系统可以是车辆的部件。
背景技术
表面穿透雷达(SPR)系统可以用于，例如，车辆的自主导航。SPR系统可以被安装在车辆的前面、后面或下面。例如，SPR系统可以包括安装于车辆的下侧的天线阵列。SPR信号可以从天线阵列中的发射天线元件向下传播到和/或穿过车辆下面的路面。SPR信号可以从路面或地面向上反向散射，并且可以由接收天线元件检测到。这些信号可被处理以识别表面下目标甚至表面目标，并且进而被用于车辆导航目的。
安装在车辆下面的SPR系统可能导致离地间隙问题，并且可能发射不期望量的能量和波。因此，可能需要为与车辆连接使用的SPR系统提供更好的离地间隙和更好的发射控制。
发明内容
本技术的示例实施例包括确定表面特性的方法。
在一个实施例中，系统可以包括表面穿透雷达系统。该系统还可以包括车辆的电池系统。车辆的电池系统的至少一部分也可以是表面穿透雷达系统的至少一部分。
在各个实施方式中，车辆的电池系统的至少一部分和表面穿透雷达系统的至少一部分可以是车辆的电池系统和表面穿透雷达系统共享的腔体的至少一部分。车辆的电池系统的至少一部分和表面穿透雷达系统的至少一部分可以是车辆的电池系统和表面穿透雷达系统共享的板的至少一部分。车辆的电池系统的至少一部分可以被熔合至表面穿透雷达系统的至少一部分以创建系统的共享部分。
可以包括以下一个或多个特征。车辆的电池系统可以设计成削弱由表面穿透雷达系统发射的波的能量。车辆的电池系统可以包括被选择为实现以下至少一个的材料：反射由表面穿透雷达系统发射的波、吸收由表面穿透雷达系统发射的波、移动由表面穿透雷达系统发射的波的相位、改变由表面穿透雷达系统发射的波的路径、改变由表面穿透雷达系统发射的波的宽度、并且改变由表面穿透雷达系统发射的波的角度。材料可以选自包括以下的组：金属、高电容率材料(例如介电材料)和高磁导率材料。
在一个实施例中，表面穿透雷达系统可以与车辆的电池系统集成。
在各个实施方式中，车辆的电池系统可以共享表面穿透雷达系统的一部分。车辆的电池系统的底表面的至少一部分也可以是表面穿透雷达系统的顶表面的至少一部分。类似地，使用在本公开中所描述的技术和特征，表面穿透雷达系统的底表面可以被与熔合电池系统的顶表面熔合。
可以包括以下一个或多个特征。车辆的电池系统可以设计成削弱由表面穿透雷达系统发射的波的能量。车辆的电池系统可以包括被选择为实现以下中的至少一个的材料：反射由表面穿透雷达系统发射的波、吸收由表面穿透雷达系统发射的波、移动由表面穿透雷达系统发射的波的相位、改变由表面穿透雷达系统发射的波的路径、改变由表面穿透雷达系统发射的波的宽度、并且改变由表面穿透雷达系统发射的波的角度。材料可以选自包括以下的组：金属、高电容率材料(例如介电材料)和高磁导率材料。
在一个实施例中，表面穿透雷达系统可以被形成以安装至车辆的电池系统。
在各个实施方式中，在移除车辆电池系统的一部分时，表面穿透雷达系统可以可安装到车辆的电池系统。在移除表面穿透雷达系统的一部分时，表面穿透雷达系统可以可安装到车辆的电池系统。在将表面穿透雷达系统安装至车辆的电池系统时，车辆的电池系统的底表面的至少一部分也可以是表面穿透雷达系统的顶表面的至少一部分。
可以包括以下一个或多个特征。车辆的电池系统可以设计成削弱由表面穿透雷达系统发射的波的能量。车辆的电池系统可以包括被选择为实现以下中的至少一个的材料：反射由表面穿透雷达系统发射的波、吸收由表面穿透雷达系统发射的波、移动由表面穿透雷达系统发射的波的相位、改变由表面穿透雷达系统发射的波的路径、改变由表面穿透雷达系统发射的波的宽度、并且改变由表面穿透雷达系统发射的波的角度。材料可以选自包括以下的组：金属、高电容率材料(例如介电材料)和高磁导率材料。
在一个实施例中，天线元件阵列可以被配置为将表面穿透雷达信号发射到表面下区域并且为接收包含来自表面下区域的散射信号的雷达信号。阵列可以被多个电池或电池元件部分地包围，电池或电池元件可以从表面穿透雷达信号吸收能量。
在一个实施例中，天线元件的线性阵列可被配置成将表面穿透雷达信号发射到表面下区域并且接收来自表面下区域的散射信号。线性阵列可以被多个电池或电池元件的布置部分地封闭，电池或电池元件的布置可以吸收表面穿透雷达信号中的能量。电池或电池元件的布置可以在其中具有开口，通过该开口可以传递所发射的SPR信号和散射信号。
附图说明
通过结合附图参考以下描述，可以更好地理解本公开的技术和特征，附图中类似的数字指示各种附图中类似的结构元件和特征。为了清楚起见，可能并非每个元件都在每个图形中标记。附图不一定要按比例绘制，而是强调说明本公开的技术和特征。
图1示出了根据本公开的示例SPR系统。
图2示出了根据本公开的配备SPR系统的车辆的侧视图。
图3示出了根据本公开的配备SPR系统的车辆的正视图。
图4示出了根据本公开的配备SPR系统的车辆的仰视图。
图5示出了根据本公开的与电动车辆的电池系统集成的SPR系统的侧视图。
图6也示出了根据本公开的与电动车辆的电池系统集成的SPR系统的侧视图。
具体实施方式
在下面描述的各种实施例中，做出了对于地面和地面表面的参考。应当理解的是，地面包括土壤、路面或诸如沥青和混凝土层、碎石、沙粒等的铺面，并且地面表面是地面与空气、阵列、流体、雪、雨、污泥、泥浆或自由空间的界面。在一些情况下，表面还可以包括围绕隧道、矿井和车辆可通过的其他通道的表面。
更一般地，本文参考了表面穿透雷达(SPR)和地面穿透雷达(GPR)。如本文所使用的，SPR是指被配置为从表面下区域获取数据的任意雷达系统。SPR可以被配置和定向为针对在墙壁、天花板、地板的表面或者沿着隧道或通道的一个或多个表面的后面的表面下区域获取数据。在一些情况下，SPR还可以针对表面获取数据。应该意识到的是，GPR系统是一种类型的SPR系统，其被配置为从地面表面以下的区域获取数据，并且也可以针对地面表面获取数据。如本文所使用的表面下区域是指表面的后面的区域，诸如地面表面的后面的地下区域。可替选地，表面下区域可以是结构表面的后面的区域，诸如墙或天花板结构的内部和/或后面的区域。
简要概述，本公开涉及一种包括SPR系统的系统。该系统还可以包括车辆的电池系统。车辆的电池系统的至少一部分也可以是表面穿透雷达系统的至少一部分。
例如，在序列号为15/830,398、标题为“Method and System for Localizationof a Vehicle Using Surface Penetrating Radar”的美国专利申请中以及在标题为“Vehicle Localization Using Surface Penetrating Radar”的美国专利号8,949,024中，描述了用于使用SPR或GPR进行车辆的定位的方法和系统，其公开内容均通过引用整体并入本文。
现在参考图1，示出了根据本公开的示例SPR系统。SPR系统100可以是移动SPR系统，并且可以包括SPR天线阵列102。例如，SPR天线阵列102可以安装于车辆的下侧。SPR天线阵列102可以包括用于发射和接收雷达信号的一个或多个发射和接收天线单元。此外，SPR天线阵列102可以与SPR处理器104通信，其可以控制SPR天线阵列102。例如，SPR处理器104可以控制SPR天线阵列102或其中的发射和接收天线单元中的一个或多个的发射操作。SPR处理器104可以接收来自SPR天线阵列102或其中的天线单元中的一个或多个的返回雷达信号。图2的SPR系统202可以与SPR系统100相同、类似或作为其实施方式。
在实施方式中，SPR系统100还可以包括用于执行车辆的定位操作的一个或多个部件。例如，SPR系统100可以包括注册模块、转换模块、用户接口和/或参考图像源，如以上提及的序列号为15/830,398的美国专利申请中更详细地讨论的。这样，SPR系统还可以在用于车辆(例如车辆200)的定位应用中使用。
还参考图2，示出了根据本公开的配备SPR系统202的车辆200的侧视图。应当指出的是，本公开中描述的SPR系统202和其他SPR系统可以被设计用于执行地面或表面穿透雷达操作和收集用于表面下成像的数据。
尽管车辆200被描述为汽车，但是车辆200可以是任何移动平台或结构，通过非限制性的示例，包括用于运送乘客或有效载荷(例如设备、传感器和其他物体)的平台。车辆200可具有改变方向(即转向)、加速和减速的能力。尽管图示中的车辆200因其可控制的自由度小于总自由度而通常被理解为非完整的，但是也预期完整的车辆，诸如具有全向车轮的车辆。在其他实施例中，车辆200可以能够改变其高度(或距地面表面的距离)、倾角、偏航和侧倾中的一个或多个。车辆200可以包括基于SPR的导航系统，并且可以在自主模式下操作。换言之，车辆200的乘客操作可以是有限的或不存在的，并且可以不由车辆200接收到用于导航的远程命令。通过示例，有限的操作可以包括由乘客控制速度，而其他操作保持在自主控制之下。
SPR系统202可以从至少一个SPR发射元件发送至少一个SPR信号(例如，SPR信号204)。SPR系统202可以包括安装于车辆202底部的天线阵列。SPR天线阵列可以包括用于发射和接收雷达信号的空间不变的发射和接收天线元件的线性构造。信号204可由SPR天线阵列的发射天线元件中的一个发射。在其他实施例中，SPR天线阵列可以位于车辆202上的其他位置(例如，安装于车辆前部)并且发射和接收天线元件可以不线性布置。SPR天线阵列可以名义上或实质上平行于地面表面206，并且可以平行或垂直于行进方向延伸。SPR信号(例如，信号204)可以从发射天线元件向下传播到和/或穿过车辆202下面的路面206。SPR信号可以从表面206或从表面206之下向上反向散射，并且可以由接收天线元件检测到。
参考图3和图4，示出了车辆200的正视图和仰视图。SPR系统202可以包括SPR天线阵列208。SPR天线阵列208可以包括天线元件a-l。虽然SPR天线阵列208可以包括12个天线元件a到l，但是所示的构造仅示出用于说明的目的，并且SPR天线阵列208可以包括其他数量的天线元件或其他构造。天线元件a到l可以形成11个通道(例如，通道1-11)。每个通道可以包括发射和接收元件或发射和接收对。例如，可以有十二个元件跨SPR天线阵列208，该SPR天线阵列208被定位为跨车辆从驾驶员侧到乘客侧。
在一个实施方式中，通道1可以与在车辆200的驾驶员侧上的前轮胎210对准或靠近前轮胎210。通道11可以与在车辆200的乘客侧上的前轮胎212对准或靠近前轮胎212。一组天线(例如，天线a和b)可以为约2英尺长。每个天线可以被定向于车辆200的前后轮胎之间。通道的一个天线(例如，天线a)可以发射并且一个天线(例如，天线b)可以接收。天线可以是杆状的并且可以彼此间隔5英寸。例如，天线a可以邻近前驾驶员侧轮胎210并且天线b可以更靠近前乘客侧轮胎212 5英寸。另外的天线c-l可以朝向乘客侧以5英寸的间距定位，直到最后的天线(l)靠近乘客侧前轮胎212。这样，本文描述的SPR系统可以包括定位在车辆下方的多个SPR天线和通道，并且每个通道可以包括至少一个发射元件和至少一个接收元件。
虽然信号(例如，信号204)在图2和图3中被示出为朝向表面和地面向下传播，但这仅示出用于说明性目的，并且由SPR天线阵列发射的信号和波可以在所有方向上(包括朝向车辆向上)传播。这些信号最终可能从各种部件和材料(例如，在电动车辆中的电池部件)反射，并且最终可能被向下或在其他方向中散射。如下面将进一步论述的，由SPR天线向上发射或以其他方式远离地面的这些信号和波可能会对SPR系统造成问题，包括干扰和发射问题。
SPR系统可以具有在SPR系统的天线阵列上方的腔体。该腔体可以为从SPR系统发射的波提供用以被反射、减速或吸收的均匀环境，以便整体改善从SPR系统发射的信号。对于安装在载客车辆下面的SPR系统，该腔体可以减小车辆的离地间隙。
具有SPR系统的车辆可以是电动车辆，并且可以包括电池系统或电池组。电动车辆的电池系统可以比燃气车辆的电池系统大得多。电动车辆的电池系统可以被安装在车辆下面。电池系统或电池组中的单个单元可以被称为电池单元。电池组可以包括许多电池单元(例如，超过4000个电池单元)，并且每个电池单元的直径可以相对较小(例如，18毫米)。电池可以由盐制成，诸如锂离子盐。电池组可以跨越车辆的整个底座(但可能更小)，并且可以因此占据车辆的底部的很大一部分。电池组可以内置到车辆的底盘或底座中或在其之上。
如上面所讨论的，SPR系统也可以安装在车辆下面。例如，SPR系统可以与地面间隔6英寸。SPR系统可以安装在车辆的电池系统或电池组的下面，并且在某些情况中可能与电池组竞争车辆下面的空间。这可能会导致离地间隙问题和其他问题，因为车辆下面电池组的存在可能会迫使SPR系统更靠近地面。例如，SPR系统的功率和信号分散可能会根据SPR系统与地面的间距的高低而改变。
使用本公开中描述的技术和特征，电池系统或电池组和/或其部件的结构可以被设计成通过，例如，将SPR系统的腔体与电池系统或电池组熔合，来提高安装在车辆下面和/或电池系统或电池组下面的SPR系统的离地间隙。SPR天线阵列的高度可以为约1-3英寸，并且这可以是SPR系统的高度。通过将SPR系统的一部分或天线阵列区域熔合到电池系统或电池组(例如，到电池仓)，可以节省车辆下面的空间。对于为了避免与路面上的对象接触的离地间隙，即使车辆下方不足一英寸的空间被节省也是宝贵的。通过将SPR系统与电池系统或电池组集成，可以增加宝贵的离地间隙。
现在参考图5，在一个实施例中，系统300可以包括SPR系统302。SPR系统302可以包括如上所述的天线阵列。系统300还可以包括车辆的电池系统304。如上所述，电池系统304可以包括电池单元和电池组。车辆的电池系统304的至少一部分(例如，部分306)也可以是SPR系统302的至少一部分(例如，部分306)。部分306可以部分地作为SPR系统302的腔体。
例如，如图5中所示，SPR系统302的腔体(例如，部分306)的顶部可以被熔合或以其他方式与电池系统304的电池组的底部集成。诸如铝的各种金属可以兼容SPR系统的电池结构和射频反射二者。将腔体306与电池组熔合可以移除SPR天线阵列的至少一部分高度(例如，不足一英寸或甚至超过一英寸)，并且提高离地间隙。因此，在一个实施例中，SPR 302系统可以与车辆的电池系统304集成。
将SPR系统与车辆的电池系统集成可能只需要对车辆的SPR系统或电池组进行微小的改动，并且可能主要是机械解决方案。可以实施其他修改。例如，SPR系统的线缆可以沿着天线阵列的边缘布线，或者在方便的位置通过电池组。在各个实施方式中，可以修改天线阵列或SPR系统的顶部和电池组的底部的安装和所用材料。此外，可以修改电池系统的电池单元周围的材料。另外，可以修改天线阵列或SPR系统腔体的深度。
在各个实施方式中，车辆的电池系统(例如，电池系统304)可以共享SPR系统(例如，SPR系统302)的一部分(例如，部分306)。车辆的电池系统304的底表面的至少一部分(例如，表面308)也可以是SPR系统302的顶表面(例如，表面308)的至少一部分。
如上面所讨论的，在各个实施方式中，车辆的电池系统(例如，电池系统304)和SPR系统(例如，SPR系统302)可以共享腔体(例如，部分306)。车辆的电池系统(例如，电池系统304)和SPR系统(例如，SPR系统302)也可以共享板(例如，所具有的表面308)。SPR系统和电池系统之间的这些共享的部分(例如腔体、表面、板等)可以通过熔合或以其他方式集成SPR系统和电池系统来创建。此外，高电容率材料(例如，介电材料，其也可以导热)或高磁导率材料可以被用于电池组或电池系统的底座或底表面，并且可以与SPR系统共享。虽然图5示出了分离SPR系统302和电池系统304的板或表面308，但这仅示出用于示例目的，并且可以不包括板或表面302。例如，SPR系统302可以部分地内置于电池系统304中，并且不需要物理地分离这些系统的组件。
SPR系统可以包括各种紧固件、连接件或电连接件，使得能够快速地从电池系统断开连接。此外，SPR系统的安装接口可以设计成与电池系统分离。例如，一旦断开连接或分离，(例如，在天线阵列的顶部处的)SPR系统腔体可与SPR系统保持在一起。SPR系统的任何相关线缆可以使用快速断开连接，或可以允许将SPR系统和/或天线阵列移开或挪到一旁以用于调换电池系统和/或维修和接入电池系统。电池系统的底表面可以是薄支撑层，和/或电池单元可以通过其他支撑结构固定在适当位置，如此当SPR系统和/或天线阵列腔体被移除时它们不会掉落。
在某些情况中，反射、吸收、移动、改变从SPR系统发射的波的路径、宽度或角度可能是有益的。例如，SPR系统的腔体可以是空的，并且SPR系统的顶表面(例如，表面308)可以被用作反射器。因此，从SPR系统的天线阵列向上发射的波可以被向下反射。出于设计目的，腔体可能比期望的更接近天线阵列中的天线的表面，这可能导致来自向下返回的反射波/能量的干扰。这种干扰可能导致SPR系统性能差。为了克服这种干扰，可以在腔体内部添加各种材料。根据设计考虑和约束，可以选择具有特定电介质、电容率和/或磁导率常数或特性的材料，来改变波在SPR系统的腔体中传播的速度，并且可以被用于实现波的期望的移动以克服干扰。
在各个实施方式中，电池单元和/或电池组可以被用于吸收、移动或反射波的部分能量，或改变由SPR系统发射的波的路径、宽度或角度。虽然电动车辆的电池系统本身可能是具有电场和磁场、温度变化、各种材料和有限空间的动态环境，但是可以有几种方法不仅可以优化离地间隙(例如，共享SPR系统的腔体或电池组底部的板)，而且还可以为了合规或其他目的减少或改变波/能量发射。可能需要遵守FCC第15部分排放标准(如FCC第15部分的第15.209节)或其他用于发射目的的国际法规。
例如，可选择用于电池系统各部分的材料，包括框架、壳体、电池单元材料、间隔材料等，用于反射、吸收、移动或如上所述的改变目的。为了通过反射、吸收或移动来改变波的传播，可以选择电池组底部(例如，靠近表面308)的材料，其位于SPR天线阵列下面的区域(或其周围区域)中。此外，可以通过选择本文描述的各种材料来校准组合腔体或共享腔体部分内的任何静态反射，以基于由电池单元引起的静态差异来减小各种元件之间的差异。
如果需要反射由SPR系统发射的波，表面308可以由诸如铝的金属制成或涂覆有诸如铝的金属。这也可以有利于电池组，因为铝是一个相对较好的热导体。也可以使用具有更高导电性的材料。对于这种材料可能期望其坚固、轻质和导热。
在各个实施方式中，电池组可以由具有选定的电容率或磁导率的材料制成，而不是使用反射材料，诸如结构中的金属或围绕电池组的环绕材料。这可能有使通过材料的波减速的作用。这类材料有一系列，其既可以作为电池单元和/或电池组的结构元件，也可以作为SPR系统的腔体的一部分。
如果需要吸收由SPR系统发射的波，表面308可以由例如铁氧体、陶瓷或泡沫材料制成或涂覆有例如铁氧体、陶瓷或泡沫材料。此外，电池组可以包括锂离子盐，其可以吸收信号。在一个实施方式中，可能需要调整电池组或电池单元的材料和/或周围环境的电磁特性，或者可能需要选择不同的材料以实现信号吸收而非反射。这样，车辆的电池系统可以削弱由SPR系统以向上发射的波的能量。例如，如本文所描述的，包括所选材料的电池系统的内部部件可以削弱由SPR系统发射的波的能量。
如果需要移动由SPR系统发射的波的相位，则表面308可以由介电材料制成或涂覆有。介电材料可以包括塑料或尼龙。介电材料可以放置在腔体中。类似的方法也可以与磁导率材料一起使用。当波从天线的顶部被发射后，如果表面是诸如铝的金属的反射器，则它们可以从它们遇到的对象或表面(例如，表面308)反射。波可以反射离开表面并且朝向地面向下行进。如上面所讨论的，在某些情况中，被反射的波可能干扰从天线阵列发射的其他波，或者可能使阵列的天线短路。如果如上所述使用介电材料，而不是反射离开材料，则波可以行进穿过它。这可能会改变波的相位。例如，当波穿过介电材料(或具有给定电容率或磁导率的材料)时，它们可能会移动，并且相位可能会被改变。
波通过介电材料的实际传播可以与电容率和磁导率乘积的平方根分之一成比例，并且可以基于从麦克斯韦方程的标准推导。例如，光速(或电磁波的速度，C)可以与电容率(U，也可以称为介电常数的电特性)和磁导率(E，磁特性)乘积的平方根(sqrt)分之一成正比，并且可以被表示为C＝1/sqrt(U*E)。
因此，代替具有反射器，所选择的材料(例如，塑料或尼龙)可以由于波穿过材料的更严格的传播而有效地移动波的相位，并且最终波可以反射离开不同的材料或在以后的时间反射。波最终仍然可以向下传播，但是由于时间或相位改变，波可能不会干扰从天线阵列直接向下发射的信号。材料(例如，塑料或尼龙)也可以在一定程度上分散或减弱不需要的波。
类似地，如果需要改变由SPR系统发射的波的路径、宽度或角度，则表面308可以由高电容率材料(例如，介电材料)或高磁导率材料制成或涂覆有高电容率材料(例如，介电材料)或高磁导率材料。
因此，表面308或电池、共享腔体或SPR系统或电池系统的其他部件中的其他组件的材料，可以从金属、高电容率材料(例如，介电材料)和高磁导率材料中选择。取决于如本文所描述的从SPR系统发射的波或能量的期望效果,这些材料可以包括，例如铝、铁氧体、复合材料、超材料、塑料和/或尼龙。
在某些情况中，可以不包括表面308或板，并且SPR系统的腔体和SPR系统可以与不具有顶表面的电池组共享空间。在这种情况下，波最终可以从电池中的电池单元的底部或可以在电池壳体或电池仓中的任何其他材料反射出去。可以选择这些材料来反射或帮助散射信号/波或吸收从SPR系统发射的信号/波。此外，可以为电池组选择可以有效地传导来自电池热量的材料。
在某些情况中，电池组或电池单元可能会在SPR系统信号频带内造成干扰，并且来自电池单元的热流可能会负面地影响SPR天线阵列。通过将围绕电池单元(包括电池单元本身)的材料选择为具有便于能够吸收、衰减、偏转、分散和/或延迟信号的磁导率和电容率特性，干扰可以被过滤或以其他方式校准出系统，以最小化对SPR信号测量结果的干扰，对于SPR系统的腔体也是如此。所选择的材料可以包括本文描述的任何材料，并且可以基于改变发射或信号的期望特性具有本文描述的材料的任何特性。校准也可以使用从当前测量结果中对先前的测量结果的数字或模拟删除来进行。
此外，从SPR天线阵列发射的一些信号可能在系统的边缘周围衍射。如果电池组延伸到该衍射区域，则可以在该延伸区域放置吸收材料，以消散信号，使得其不干扰SPR系统的工作。电池壳体或电池仓的结构的延伸可以被用于进一步减少来自SPR系统的任何不良发射。扩展结构可以是一个均匀的表面，从其中反射波(可能在最大增益的方向)。扩展表面还可以排列有用于减小反弹离开电池结构(SPR天线阵列及其腔体的覆盖区之外)的任何信号的幅度。
例如，现在参考图6，在一个实施例中，部件310和312可以被放置在SPR系统外部的电池结构中，以进一步吸收、反射、移动或以其他方式改变来自SPR天线阵列的发射(例如，改变增益、角度等)，以便例如形成端响应。所选择的材料可以包括本文描述的任何材料，并且可以基于改变发射或信号的期望特性具有本文描述的材料的任何特性。
出于合规目的(例如，FCC或国际法规)，当使用传感器进行发射测量以确定SPR系统是否合规时，系统将在其上方无车辆的情况下单独测量。因此，由于车辆的材料没有呈现出对来自SPR天线阵列的发射的反射或吸收，因此总发射测量结果可能会更大。然而，使用本公开中描述的技术和特征，通过将SPR系统和车辆的电池系统熔合或集成，组合的SPR/电池系统可以用于为了合规目的进行发射测量，并且本文描述的各种吸收特征可以为了合规目的减少SPR系统发射(即，满足监管机构的电力和电场发射要求，诸如FCC和相关第15部分标准)。
在一个实施例中，SPR系统可以与电池系统或车辆分开提供，并且可以被配置为与电池系统或电池组集成或熔合。因此，SPR系统可以被形成为安装至车辆的电池系统。在各个实施方式中，在移除车辆电池系统的一部分时，SPR系统可安装到车辆的电池系统。在移除SPR系统的一部分时，SPR系统也可以或者可替选地可安装到车辆的电池系统。在将SPR系统安装至车辆的电池系统时，车辆的电池系统的底表面的至少一部分(例如，表面308)也可以是表面穿透雷达系统的顶表面的至少一部分。类似地，使用在本公开中所描述的技术和特征，表面穿透雷达系统的底表面可以被与熔合电池系统的顶表面熔合。
应当指出的是，虽然本公开的技术和特征是结合集成SPR系统和电池系统来描述的，但是其他配置是可能的。例如，SPR系统或天线阵列也可以与车辆的其他部件集成，包括但不限于底盘、保险杠或车辆的其他部件。
虽然以上已经描述了SPR系统和车辆的电池系统可以集成或熔合，比如通过具有共同的表面、部分或腔体，但是SPR系统和车辆的电池系统可以更充分地集成。例如，SPR天线阵列可以被多个电池或电池元件(例如，电池单元)部分地包围，电池或电池元件可以从SPR信号吸收能量。电池或电池元件(例如，电池单元)的布置可以在其中具有开口，通过该开口可以传递所发射的SPR信号和散射信号。
虽然本发明已经参照具体实施例来示出和描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
表面穿透雷达系统；以及
车辆的电池系统；并且
其中所述车辆的电池系统的至少一部分也是所述表面穿透雷达系统的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆的电池系统的至少一部分和所述表面穿透雷达系统的至少一部分是所述车辆的电池系统和所述表面穿透雷达系统共享的腔体的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆的电池系统的至少一部分和所述表面穿透雷达系统的至少一部分是所述车辆的电池系统和所述表面穿透雷达系统共享的板的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆的电池系统的至少一部分被熔合至所述表面穿透雷达系统的至少一部分以创建所述系统的共享部分。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆的电池系统削弱由所述表面穿透雷达系统发射的波的能量。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆的电池系统包括被选择为实现以下中的至少一个的材料：
反射由所述表面穿透雷达系统发射的波；
吸收由所述表面穿透雷达系统发射的波；
移动由所述表面穿透雷达系统发射的波的相位；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的路径；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的宽度；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的角度。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述材料选自包括以下的组：金属、高电容率材料和高磁导率材料。
8.一种表面穿透雷达系统，所述表面穿透雷达系统与车辆的电池系统集成。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述车辆的电池系统共享所述表面穿透雷达系统的一部分。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述车辆的电池系统的底表面的至少一部分也是所述表面穿透雷达系统的顶表面的至少一部分。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述车辆的电池系统削弱由所述表面穿透雷达系统发射的波的能量。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述车辆的电池系统包括被选择为实现以下中的至少一个的材料：
反射由所述表面穿透雷达系统发射的波；
吸收由所述表面穿透雷达系统发射的波；
移动由所述表面穿透雷达系统发射的波的相位；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的路径；
改变由表面穿透雷达系统发射的波的宽度；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的角度。
13.根据权利要求12所述的系统，其中材料选自包括以下的组：金属、高电容率材料和高磁导率材料。
14.一种表面穿透雷达系统，所述表面穿透雷达系统被形成为安装至车辆的电池系统。
15.根据权利要求14所述的系统，其中在移除所述车辆的电池系统的一部分时，所述表面穿透雷达系统能够安装到所述车辆的电池系统。
16.根据权利要求14所述的系统，其中在移除所述表面穿透雷达系统的一部分时，所述表面穿透雷达系统能够安装到所述车辆的电池系统。
17.根据权利要求14所述的系统，其中，在将所述表面穿透雷达系统安装至所述车辆的电池系统时，所述车辆的电池系统的底表面的至少一部分也是所述表面穿透雷达系统的顶表面的至少一部分。
18.根据权利要求14所述的系统，其中所述车辆的电池系统削弱由所述表面穿透雷达系统发射的波的能量。
19.根据权利要求14所述的系统，其中所述车辆的电池系统包括被选择为实现以下中的至少一个的材料：
反射由所述表面穿透雷达系统发射的波；
吸收由所述表面穿透雷达系统发射的波；
移动由所述表面穿透雷达系统发射的波的相位；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的路径；
改变由表面穿透雷达系统发射的波的宽度；
改变由所述表面穿透雷达系统发射的波的角度。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述材料选自包括以下的组：金属、高电容率材料和高磁导率材料。
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