CN112689774A - 具有协同定位的独立雷达收发器的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本文描述了一种电子设备,该电子设备执行雷达测量。该电子设备包括独立的协同定位的雷达收发器,并且独立的雷达收发器彼此不同步。此外,雷达收发器可具有部分重叠的不同视场。在操作期间,雷达收发器发射雷达信号并执行雷达测量。然后,至少部分地基于雷达测量,电子设备确定电子设备周围环境中对象的位置。例如,该位置可包括根据利用雷达收发器的至少子组执行的雷达测量的幅值确定的角位置。此外,对象可以是个体,并且电子设备可至少部分地基于雷达测量来标识个体。需注意,给定雷达收发器所执行的雷达测量不提供角度信息。
Description
技术领域
本文所述的实施方案整体涉及电子设备进行的雷达测量、以及用于使用具有协同定位且独立的雷达收发器的电子设备来执行雷达测量的技术。
背景技术
理想的是,为了正确操作,用于电子设备的用户界面不需要或几乎不需要用户的先进知识或培训。此外,用户界面应根据用户的偏好及其任务的思维模型来定制。这些属性有助于确保用户界面是直观且易于使用的,这改善了用户效率和客户满意度。
然而,电子设备中的许多现有用户界面未实现这些理念。因此,这些现有的用户界面可能是麻烦的,并且对于用户来说可能难以使用。
此外,基于语音识别的进步,许多电子设备现在包括语音用户界面。语音用户界面允许用户通过仅对电子设备说话来控制电子设备,并且更一般地,与电子设备进行交互。
准确地标识语音用户界面的用户可能是具有挑战性的,这可能使得更难以针对特定用户的偏好和需求准确地定制语音用户界面。
发明内容
本文描述了一种电子设备,该电子设备执行雷达测量。该电子设备包括共同位于电子设备中的多个独立雷达收发器,其中给定雷达收发器包括至少一个发射器和至少一个接收器。独立雷达收发器不需要彼此同步。此外,雷达收发器可具有例如可部分重叠的不同视场。在操作期间,雷达收发器发射雷达信号并执行雷达测量。然后,至少部分地基于雷达测量,电子设备确定电子设备周围环境中对象的位置,其中该位置包括对应于雷达测量的幅值的角位置。需注意,给定雷达收发器所执行的雷达测量不提供角度信息。
此外,给定雷达收发器可具有并非或不同于全向天线图案的定向天线图案。
此外,雷达收发器可在水平平面中总共提供围绕电子设备的360°覆盖。
另外,可存在例如四个或八个视场。例如,给定视场可包括大于90°且小于180°的角度范围。然而,雷达收发器可具有静态视场。值得注意的是,在一些实施方案中,定向天线图案可为静态的或可以不围绕轴线旋转。
在一些实施方案中,电子设备包括分别具有在电子设备上方或下方的视场的顶部雷达收发器或底部雷达收发器中的至少一者。在操作期间,顶部雷达收发器和/或底部雷达收发器可发射附加雷达信号并且可执行附加雷达测量。然后,至少部分地基于附加雷达测量,电子设备可确定环境的竖直维度。
需注意,对象可以是(或包括)个体。此外,电子设备可至少部分地基于雷达测量来标识个体。标识个体可包括确定个体的特定身份或个体的标识属性或特征。此外,至少部分地基于雷达测量,电子设备可确定个体的生命体征和/或医学病症。
另外,电子设备可至少部分地基于雷达测量来确定环境的一个或多个水平维度或电子设备在环境中的取向。另选地或除此之外,至少部分地基于雷达测量,电子设备可确定以下各项中的一者:环境中对象的声学属性或环境的声学属性。
在一些实施方案中,所发射的雷达信号可包括脉冲雷达信号和连续波雷达信号中的至少一者。所发射的雷达信号可允许电子设备确定当对象静止或在环境中移动时对象的位置。
需注意,确定位置可涉及以下中的一者或多者:执行邻近对象先前位置的搜索、至少部分地基于对象的预定义速度和对应于雷达测量的时间间隔来限制位置的变化、减少遮蔽、减少多路径信号、过滤噪声和/或校正目标阻挡。
此外,可至少部分地基于雷达测量和与雷达收发器相关联的权重来确定对象的位置。
其他实施方案提供了用于与所述电子设备一起使用的计算机可读存储介质。当存储在所述计算机可读存储介质中的程序指令被所述电子设备执行时,该程序指令可使所述电子设备执行所述电子设备的前述操作中的至少一些操作。
其他实施方案提供了一种用于确定对象的位置的方法。该方法包括由所述电子设备执行的前述操作中的至少一些操作。
提供本发明内容的目的是举例说明一些示例性实施方案,以便提供对本文所述主题的一些方面的基本了解。于是,应当了解,上面描述的特征仅是示例,并且不应当被解释为以任何方式缩窄本文所述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其它特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
所包括的附图用于例示性目的,并且仅用于提供用于智能和有效地管理多个相关联的用户设备之间的通信的所公开系统和技术的可能结构和布置的示例。这些附图决不限制本领域的技术人员在不脱离实施方案的实质和范围的情况下可对实施方案作出的在形式和细节上的任何改变。该实施方案通过以下结合附图的详细描述将易于理解,其中相似的附图标号指代相似的结构元件。
图1是示出执行雷达测量的电子设备的示例的框图。
图2是示出用于利用图1的电子设备确定对象的位置的示例性方法的流程图。
图3是示出图1的电子设备中的部件之间的通信的示例的流程图。
图4是示出基于所测量的幅值来确定对象的位置的示例的图示。
图5是示出空间滤波的示例的图示。
图6是示出因果约束的示例的图示。
图7是示出用于利用图1中的电子设备执行雷达测量的方法的示例的流程图。
图8至图9是示出示例性电子设备的示例性顶视图的图示。
图10是示出图1的电子设备的示例的框图。
需注意,在整个附图中类似的附图标号指代对应的部件。此外,相同部件的多个实例由公共前缀进行指代,该公共前缀通过破折线与实例标号分离。
具体实施方式
本文描述了一种电子设备,该电子设备执行雷达测量。该电子设备包括共同位于电子设备中的多个独立雷达收发器。独立雷达收发器不需要彼此同步。此外,雷达收发器中的两者或更多者可具有不同的视场。此外,两个或更多个雷达收发器的视场可部分地重叠。在操作期间,雷达收发器发射雷达信号并执行雷达测量。然后,至少部分地基于雷达测量,电子设备确定电子设备周围环境中对象的位置。例如,该位置可包括根据利用雷达收发器执行的雷达测量的幅值确定的角位置。电子设备可检测多个不同对象并且可在不同对象之间进行区分。另外,对象可以是个体。电子设备可至少部分地基于雷达测量来标识个体。标识个体可包括确定个体的特定身份或确定个体的标识属性或特征。需注意,给定雷达收发器所执行的雷达测量不提供角度信息。
通过确定个体的位置和/或身份,这些测量技术可有利于改善的电子设备操作。例如,这些能力可允许电子设备连续地或周期性地监视个体,包括由个体提供的任何命令(诸如口头命令或手势)。因此,电子设备的所述能力可促进对个体作出响应的用户界面,而无需个体利用预定义的关键字或命令。此外,至少部分地基于个体的身份,可利用其偏好和/或需求来定制用户界面。因此,电子设备可提供对于正确操作不需要或几乎不需要个体的高级知识或培训、并且可被定做或定制的用户界面。因此,电子设备可以是直观且易于使用的,这改善了用户效率和客户满意度。
在下面的讨论中,电子设备使用一个或多个频带中的雷达信号执行雷达测量。例如,雷达信号可具有5GHz-10GHz之间的一个或多个载波或基频。更一般地,雷达信号可具有300MHz和100GHz之间的一个或多个载波或基频。例如,雷达信号可具有介于2.5GHz(其穿透衣服和组织)和60GHz(其大部分被人体阻挡或反射)之间的基频。在一些实施方案中,雷达信号可包括超宽带(有时称为UWB或“脉冲无线电”)或可与超宽带兼容。
需注意,测量技术可根据通信协议(诸如与IEEE 802.11标准(有时被称为Wi-Fi)兼容的通信协议)与一个或多个其他无线测距或定位技术结合使用。在一些实施方案中,测量技术与IEEE 802.11BA和/或IEEE 802.11ax一起使用。然而,测量技术也可与多种多样的其他通信协议一起使用,并且也可在可并入多种不同无线电接入技术(RAT)的电子设备(诸如便携式电子设备或移动设备)中使用,以通过给予不同的基于位置的服务和/或能力的不同无线网络提供连接。
因此,电子设备可包括硬件和软件以根据无线个人局域网(WPAN)通信协议(诸如由Bluetooth Special Interest Group(Kirkland,Washington)标准化的那些和/或由Apple(Cupertino,California)开发的被称为苹果无线直接链接(AWDL)的那些)支持WPAN。此外,电子设备可经由:无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、WLAN、近场通信(NFC)、蜂窝电话或数据网络(诸如使用第三代(3G)通信协议、第四代(4G)通信协议(例如,长期演进或LTE、高级LTE(LTE-A))、第五代(5G)通信协议或其他当前或未来开发的高级蜂窝通信协议)和/或另一通信协议进行通信。在一些实施方案中,通信协议包括对等通信技术。
在一些实施方案中,电子设备还可作为无线通信系统的一部分来操作,该无线通信系统可包括还可被称为站或客户端电子设备的一组客户端设备,其被互连到接入点例如作为WLAN的一部分,和/或彼此互连例如作为WPAN和/或“自组织”无线网络诸如Wi-Fi直连的一部分。在一些实施方案中,客户端设备可为能够经由WLAN技术(例如,根据WLAN通信协议)进行通信的任何电子设备。此外,在一些实施方案中,WLAN技术可包括Wi-Fi(或更一般地,WLAN)无线通信子系统或无线电部件,并且Wi-Fi无线电部件可实施IEEE 802.11技术,诸如以下中的一者或多者:IEEE 802.11a;IEEE 802.11b;IEEE 802.11g;IEEE 802.11-2007;IEEE802.11n;IEEE 802.11-2012;IEEE 802.11ac;IEEE 802.11ax,或其他当前或未来开发的IEEE 802.11技术。
在一些实施方案中,电子设备可充当通信集线器,通信集线器提供对WLAN和/或对WWAN的访问,并且因此提供对可由在电子设备上执行的各种应用程序支持的多种多样的服务的访问。因此,电子设备可包括(诸如使用Wi-Fi)与其他电子设备无线地通信且经由IEEE802.3(其有时称为“以太网”)提供对另一网络(诸如互联网)的接入的“接入点”。然而,在其他实施方案中,电子设备可不是接入点。
除此之外,应当理解,在一些实施方案中,本文所述的电子设备可被配置为还能够经由不同的3G和/或第二代(2G)RAT进行通信的多模无线通信设备。在这些情景下,多模电子设备或UE可被配置为与给予较低数据速率吞吐量的其他3G传统网络相比更偏好附接到给予较快数据速率吞吐量的LTE网络。例如,在一些具体实施中,多模电子设备被配置为在LTE和LTE-A网络以其他方式不可用时回退到3G传统网络,例如演进型高速分组接入(HSPA+)网络或码分多址(CDMA)2000仅演进数据(EV-DO)网络。
根据本文所述的各种实施方案,术语“无线通信设备”、“电子设备”、“移动设备”、“移动站”、“无线站”、“无线接入点”、“站”,“接入点”和“用户装置(UE)”在本文中可被用来描述可以能够执行与本公开的各种实施方案相关联的过程的一个或多个消费电子设备。
图1呈现了示出执行雷达测量的电子设备的示例的框图。值得注意的是,电子设备110(诸如智能电话、膝上型计算机、笔记本计算机、平板电脑、无线扬声器、IoT设备或另一此类电子设备)可包括共同位于电子设备110中的多个独立雷达收发器112。需注意,给定雷达收发器可包括至少一个发射器和至少一个接收器。在给定时间,独立雷达收发器112的至少子组可发射雷达信号114并对返回或反射的雷达信号执行雷达测量,以确定一个或多个对象的位置,诸如包括电子设备110的环境100(诸如房间)中的对象116(例如,个体、家具、墙壁或边界等)。例如,所发射的雷达信号114可包括脉冲雷达信号和/或连续波雷达信号。
如下文参考图2至图7进一步所述,独立雷达收发器112可以不彼此同步。因此,对象116的位置可至少部分地基于雷达测量的幅值来确定,而不使用相位或定时信息。例如,电子设备110和对象116之间的范围或距离118可利用所测量的接收幅值(或等效地,所测量的接收功率)与所发射幅值(或所发射功率)的比率来确定。然而,此类计算中的角位置120通常是未知的,因为距离118仅指定对象116可能位于其中的围绕电子设备110的圆的半径。如下文参考图4进一步所述,在所公开的测量技术中,电子设备110至少部分地基于由独立雷达收发器112的至少子组执行的雷达测量的幅值来确定距离118和角位置120。然而,给定雷达收发器可以不提供角度信息。
此外,如下文参考图8和图9进一步所述,独立雷达收发器112可具有部分重叠的不同视场。例如,可存在四个或八个视场,并且给定视场可包括大于90°且小于180°的角度范围。在其他实施方案中,可实施更多或更少的视场。因此,独立雷达收发器112可在水平平面中提供围绕电子设备110的360°覆盖。然而,雷达收发器112可具有静态视场。值得注意的是,在一些实施方案中,定向天线图案可为静态的或可以不围绕轴线旋转。
此外,电子设备110可至少部分地基于雷达测量来标识对象116(诸如个体的身份或个体的一个或多个特征,例如成人、儿童等)。另外,至少部分地基于雷达测量,电子设备110可确定个体的生命体征和/或个体的医学病症。在一些实施方案中,电子设备110可至少部分地基于雷达测量来确定:环境100的一个或多个维度、对象116或环境100的声学属性(诸如吸收或混响时间)和/或电子设备110在环境100中的取向。
以这些方式,测量技术可允许电子设备110确定对象116的位置,包括对象116何时移动和/或静止。此外,通过标识个体,测量技术可促进用于控制电子设备110的改进的用户界面。例如,至少部分地基于个体的身份,个体可被自动授权来控制电子设备110。此外,可访问所标识个体的所存储的用户偏好和/或历史动作,使得电子设备110可自动提供为个体定制的用户体验。另外,至少部分地基于所确定的位置,电子设备110可定向地监听来自个体的口头命令,或者可以能够确定个体何时正在为电子设备110提供命令(例如,通过检测手势或使用所测量的雷达信号)。这可允许个体在不使用关键词诸如唤醒字词激活电子设备的情况下控制电子设备110。相反,电子设备110可提供经常存在的感测能力。在一些实施方案中,所确定的个体的生命体征和/或医学病症促进附加的服务或应用。另选地或除此之外,所确定的维度、声学属性和/或取向可允许电子设备110中的或与电子设备110相关联的扬声器122所输出的声音(诸如声场)被定制或定做用于环境100中的条件。当使用电子设备110时,这些能力可改善用户体验。
在一些实施方案中,电子设备110(诸如智能电话、膝上型计算机、笔记本计算机、平板电脑、无线扬声器、IoT设备或另一此类电子设备)和接入点124可使用IEEE 802.11通信协议例如在WLAN中无线通信。因此,电子设备110可与接入点124相关联。例如,电子设备110和接入点124可在以下情况下进行无线通信:通过扫描无线信道而检测到彼此、在无线信道上传输和接收信标或信标帧、建立连接(例如,通过传输连接请求),和/或传输和接收分组或帧(分组或帧可包括请求和/或附加信息诸如数据作为有效载荷)。需注意,接入点124可经由以太网协议提供对网络诸如互联网的访问,并且可为物理接入点或在计算机或电子设备上实施的虚拟或“软件”接入点。
如下文参考图10进一步所述的,电子设备110和/或接入点124可包括子系统,诸如联网子系统、存储器子系统、处理器子系统和测量子系统。一般来讲,电子设备110可包括具有测量子系统的任何电子设备,该测量子系统使电子设备110能够执行雷达测量。此外,电子设备110和/或接入点124可包括在联网子系统中的无线电部件126。在一些实施方案中,电子设备110和接入点124可包括具有联网子系统的任何电子设备(或可被包括在具有联网子系统的任何电子设备内),该联网子系统分别使得电子设备110和接入点124能够与另一电子设备无线通信。这可包括在无线信道上传输信标以使得电子设备能够彼此进行初始接触或检测彼此,之后交换后续的数据/管理帧(诸如连接请求)以建立连接、配置安全选项(例如,IPSec)、经由该连接传输和接收分组或帧等。
如图1中可见,无线信号128(由锯齿状线表示)分别由电子设备110和接入点124中的无线电部件126-1和126-2来通信。例如,如先前提到的,电子设备110和接入点124可在WLAN中利用Wi-Fi通信协议来交换分组。在一些实施方案中,无线电部件126-1可接收由无线电部件126-2发射的无线信号128。另选地,无线电部件126-1可发射由无线电部件126-2接收的无线信号128。
需注意,接入点124和电子设备110可与包括基于触发的信道接入的IEEE 802.11标准(诸如IEEE 802.11ax)兼容。然而,接入点124和电子设备110也可与不与IEEE 802.11标准兼容(即,不使用基于多用户触发的信道接入)的一个或多个传统电子设备通信。在一些实施方案中,电子设备110使用多用户传输(诸如正交频分多址或OFDMA)。例如,无线电部件126-2可为一个或多个电子设备提供触发帧。此外,在无线电部件126-1接收到触发帧之后,无线电部件126-1可向无线电部件126-2提供组确认。例如,无线电部件126-1可在所分配的时隙期间和/或在组确认中的所分配的信道中提供确认。然而,在一些实施方案中,所述一个或多个电子设备可单独地将确认提供给无线电部件126-2。因此,在无线电部件126-1接收到触发帧之后,所述一个或多个电子设备中的无线电部件(诸如无线电部件126-1)可向无线电部件126-2提供确认。
在所描述的实施方案中,电子设备110和接入点124中处理分组或帧包括:接收对分组或帧进行编码的无线信号128;从所接收的无线信号128解码/提取分组或帧以获取分组或帧;以及处理分组或帧以确定分组或帧中包含的信息(诸如有效载荷中的数据)。
一般来讲,测量技术中经由WLAN的通信可通过多种通信性能度量来表征。例如,通信性能度量可包括以下中的任一者/所有:RSSI、数据速率、成功通信的数据速率(有时称为“吞吐量”)、延迟、错误率(诸如重试率或重发率)、均衡的信号相对于均衡目标的均方误差、符号间干扰、多径干扰、信噪比(SNR)、眼图宽度、在时间间隔(诸如例如1秒和10秒之间的时间间隔)期间成功传送的字节数与在该时间间隔内可传送的估计最大字节数的比率(其中后者有时被称为通信信道或链路的“容量”),并且/或者实际数据速率与估计数据速率的比率(有时称为“利用率”)。
虽然我们以图1所示的网络环境为例进行描述,但是在另选的实施方案中,可能存在不同数量和/或类型的电子设备。例如,一些实施方案可包括更多或更少的电子设备。又如,在其他实施方案中,不同的电子设备可传输和/或接收分组或帧。在一些实施方案中,不同的电子设备可传输和/或接收雷达信号。
图2呈现了示出用于确定对象的位置的示例性方法200的流程图。该方法可由电子设备(诸如图1中的电子设备110)执行。在操作期间,电子设备发射雷达信号并执行雷达测量(操作210),其中雷达信号的发射和雷达测量的执行是由共同位于电子设备中的多个独立的雷达收发器进行的。需注意,给定雷达收发器可包括至少一个发射器和至少一个接收器,并且独立雷达收发器彼此不同步。
此外,独立雷达收发器可具有不同的视场,其中一些视场可部分地重叠。例如,可存在四个或八个视场。给定的视场可包括大于90°且小于180°的角度范围。例如,在一些具体实施中,视场可覆盖100°至130°的角度范围。在一些实施方案中,独立雷达收发器可在水平平面中提供围绕电子设备的360°覆盖。此外,给定雷达收发器可具有并非或不同于全向天线图案的定向天线图案。
然后,至少部分地基于雷达测量,电子设备确定电子设备周围环境中对象的位置(操作212),其中该位置包括对应于雷达测量的幅值的角位置。例如,可至少部分地基于雷达测量和与独立雷达收发器相关联的权重来确定位置。此外,电子设备可被配置为确定多个不同对象的位置。
需注意,确定位置可涉及以下各项中的任一者/全部:执行邻近对象先前位置的搜索、至少部分地基于对象的预定义速度和对应于雷达测量的时间间隔来限制位置的变化、减少遮蔽、减少多路径信号、过滤噪声和/或校正目标阻挡。
在一些实施方案中,电子设备任选地执行一个或多个附加操作(操作214)。例如,对象可包括个体。此外,电子设备可至少部分地基于雷达测量来标识个体。需注意,在一些实施方案中,可至少部分地基于语音识别来标识个体。此外,至少部分地基于雷达测量,电子设备可确定个体的生命体征和/或个体的医学病症。
另外,电子设备可至少部分地基于雷达测量来确定环境的一个或多个水平维度或电子设备在环境中的取向。在一些实施方案中,电子设备包括分别具有在电子设备上方或下方的视场的顶部雷达收发器或底部雷达收发器中的至少一者。在操作期间,顶部雷达收发器和/或底部雷达收发器可发射附加雷达信号并且可执行附加雷达测量。然后,至少部分地基于附加雷达测量,电子设备可确定环境的竖直维度。
此外,至少部分地基于雷达测量,电子设备可确定以下各项中的一者:环境中对象的声学属性或环境的声学属性。
在一些实施方案中,所发射的雷达信号可包括脉冲雷达信号和(例如,频率调制的)连续波雷达信号。所发射的雷达信号可允许电子设备确定当对象静止或在环境中移动时的位置。此外,脉冲雷达信号可提供低功耗(具有例如5cm的范围分辨率),并且连续波雷达信号可提供丰富的多普勒测量(具有例如厘米的若干分之几的范围分辨率)。因此,雷达测量中的范围分辨率可例如介于1-10cm之间。需注意,脉冲雷达信号的持续时间可为例如1ns,这可至少部分地确定电子设备的近场分辨率。此外,雷达信号的最大范围可为例如10-20m,并且雷达信号的延迟可对应于例如25ms/雷达帧。另外,雷达信号的载波频率可在例如6GHz和10GHz之间配置,并且用于给定雷达收发器的发射天线或接收天线可具有12×14mm2的面积。
在方法200(图2)的一些实施方案中,可存在更多的或更少的操作。另外,可以包括一个或多个不同的操作。此外,可改变操作的次序,并且/或者两个或更多个操作可被组合成单个操作或至少部分地并行地执行。
图3进一步示出了测量技术,该图呈现了示出电子设备110中的部件之间的通信的示例的流程图。在操作期间,共同位于电子设备110中的独立雷达收发器310可发射雷达信号312。需注意,所发射的雷达信号312可包括脉冲雷达信号和/或连续波雷达信号。
随后,独立雷达收发器310可执行反射或返回的雷达信号314的雷达测量316。需注意,独立雷达收发器310可以不彼此同步。在执行这些雷达测量之后,独立雷达收发器310可将对应于雷达测量316的电信号318提供给处理器320。
接下来,处理器320可至少部分地基于雷达测量316来确定包括电子设备110的环境中对象的位置322(包括角位置)。例如,位置322可至少部分地基于由电信号318指定的雷达测量316的幅值来确定。
此外,处理器320可访问存储在电子设备110中的存储器326中的一个或多个雷达签名324,并且可使用所述一个或多个雷达签名324来至少部分地基于雷达测量316(如电信号318所指定的)标识328个体。例如,处理器320可将雷达测量316与所述一个或多个雷达签名324进行比较以确定一个或多个匹配分数,并且可基于所述一个或多个匹配分数中的一者(诸如最佳匹配分数或最大匹配分数)来确定身份。
此外,处理器320可至少部分地基于雷达测量316(如由电信号318所指定)来确定一个或多个附加参数330。例如,处理器320可确定个体的生命体征(诸如个体的脉搏、血压或呼吸速率)和/或个体的医学病症(诸如医疗紧急情况、疾病、身体症状诸如震颤、身体病症,例如至少部分地基于个体的步态的痴呆,等等)。另选地或除此之外,所述一个或多个附加参数330可包括环境的一个或多个维度。在一些实施方案中,所述一个或多个附加参数330包括环境中对象的声学属性或环境的声学属性。例如,处理器320可访问存储在存储器326中的查找表,该查找表具有根据雷达测量的不同材料和/或对象的声学属性。利用该查找表,处理器320可使用雷达测量316(如电信号318所指定)来确定声学属性。
虽然图3中的部件之间的通信被示出为单向通信或双向通信(例如带单箭头或带双箭头的线),但给定的通信操作一般可以是单向的或双向的。
测量技术可利用单节点独立雷达收发器提供厘米准确的低成本的低功率的用户定位。值得注意的是,电子设备可使用测量技术来确定个体(并且更一般地,对象)在有限空间或环境中的位置。为了这样做,电子设备可能需要将个体与环境中的一个或多个静态对象和/或一个或多个其他个体区分开。因为雷达收发器可以不同步,所以可基于可共同位于电子设备中的各个雷达收发器所执行的测量的雷达信号的幅值来确定个体的位置。此外,测量技术可包括用于移除伪影的一个或多个操作,诸如:遮蔽、多路径、噪声、目标阻挡等。在一些实施方案中,测量技术可用于确定环境的维度和/或电子设备在环境中的相对取向。
许多雷达测量技术难以在不同步雷达发射器和接收器的情况下提供角分辨率。然而,同步通常在芯片面积方面是昂贵的并且增加了功率消耗。此外,基于图像的定位技术可以是:功率密集的、相对昂贵的,并且需要光照明。基于图像的定位技术还可能引起隐私问题,可能对障碍敏感,可能提供不太准确的范围信息,并且可能对形状因数具有显著影响。例如,基于LIDAR的系统可能是昂贵且功率密集的,可能对障碍敏感,并且可能占据相对大的空间。类似地,许多基于超声的系统可消耗相对大量的功率,可易于受到干扰,并且可对障碍敏感。
测量技术可允许电子设备基于共同位于电子设备中的独立的各个雷达收发器(具有至少单个发射器和单个接收器)的幅值来确定个体的位置。例如,可利用雷达收发器所测量的雷达信号的幅值的矢量叠加来确定位置。需注意,因为雷达收发器不同步,所以雷达测量可以是串行数据。在一些实施方案中,测量技术使用定位概念或操作,诸如:在个体的先前位置附近搜索,不允许超过个体位置的最大跳跃或改变,和/或利用权重分析来确定位置。
例如,电子设备可具有四个或八个传感器或雷达收发器。因此,每个象限可具有一个或两个雷达收发器。此外,在主象限传感器之间可存在另一雷达收发器。
测量技术中在确定位置方面可能存在若干挑战或问题。值得注意的是,雷达收发器中的每个雷达收发器可包括单个发射器和单个接收器。(然而,在其他实施方案中,可存在更多的发射器和/或更多的接收器。)因为雷达收发器不同步,所以可以不存在任何(直接)角度信息。因此,为了确定个体的位置,测量技术可使用相邻雷达收发器的测量幅值。直观地,如果个体更靠近雷达收发器,则该雷达收发器将接收更强的信号。例如,假设雷达收发器i和j在雷达测量期间接收到最高信号(或最大幅值)。此外,这些雷达收发器的位置分别为vi和vj,并且所接收或测量的信号幅值分别为ai和和aj。如果所估计的范围分别为ri和rj,则位置可被计算为
因此,该权重分析可使用相邻雷达收发器的所测量幅值来协作地确定个体的角位置。作为权重分析的例示,图4呈现了例示基于来自两个雷达收发器的所测量幅值1414来确定到对象的位置的矢量1410(包括角位置1412)的示例的图示。
此外,即使对象是静态的,由于幅值波动,在所估计或确定的位置中也可能存在抖动。如果所测量的多普勒速度小于连续帧的阈值,则这可通过锁定个体的所确定位置来解决。例如,测量技术可时间平均17-255帧/秒。如果所测量的多普勒速度是静态的(例如,0.5Hz,并且更一般地,小于10Hz),则可锁定所确定的位置。
此外,即使个体最靠近雷达收发器,该雷达收发器也可能不具有最强信号。这可能是由于幅值波动。在测量技术中可通过获取或使用基于历史具有最高功率(或幅值)的雷达收发器来解决该问题。例如,缓冲器可保持以具有最高瞬时功率(或幅值)的雷达收发器的标识符的记录。于是,对于每个帧,可基于缓冲器中的记录来计算具有最高平均功率(或幅值)的雷达收发器。
另外,如果使用原始态背景减除,则动态背景可产生鬼影对象。例如,当椅子移动时,先前的背景可能改变。该问题可在测量技术中通过使用自适应杂波减除(有时称为“运动目标指示器过滤”)来解决。值得注意的是,当接收到复信号x(t)时,背景可被更新为b(t)=a·b(t-1)+(1-a)·x(t),其中0<a<1。然后,背景减除可为x(t)=x(t)-b(t)。需注意,a限定记忆与背景减除中的变化或噪声之间的权衡(因为纯动态减除可能是有噪声的,而纯静态减除是时间不变的)。在一些实施方案中,a是0.5。另选地,在一些实施方案中,a对应于例如十个帧的记忆。
需注意,利用自适应杂波减除,当个体离开或退出环境时,墙壁杂波可能弹出并且可能被(不正确地)标识为对象。在测量技术中可通过在峰搜索期间将搜索区域约束在与最后估计的峰相距某个预定义或预定距离内(有时称为“空间滤波”)来解决该问题。该约束可基于对象不能在帧持续时间内突然移动到远处位置的直觉。
图5呈现了示出空间滤波的示例的图示。值得注意的是,空间滤波器500可以根据位置512相对于最后或先前估计峰的位置来衰减信号幅值510。例如,空间滤波器500可对于与最后或先前估计峰的位置相距比预定义范围514更远的位置减小信号幅值510。空间滤波器510中的线性滤波器可移除与可跟随环境中的运动发生的背景减除相关联的临时阴影。
此外,可通过基于个体的预定义最大速度约束相邻帧之间所确定位置的运动或改变(有时称为“因果约束”)来移除伪影。例如,预定义的最大速度可为5m/s至6m/s。
图6呈现了示出因果约束的示例的图示。值得注意的是,当前时间帧的所确定位置612可相对于先前时间帧的所确定位置610在当前时间帧的目标位置搜索区域614中检测。基于最大位移616(预定义的最大速度与相邻帧之间的时间间隔的乘积),可确定当前时间帧的经调节的所确定位置618。
此外,也可通过要求移动的连续性来移除伪影。值得注意的是,所确定的位置618应在所确定的位置610附近。因此,如图6所示,目标位置搜索区域614在所确定的位置610附近。例如,目标位置搜索区域614可具有5-10m/s乘以对应于17-255帧/s的时间间隔的半径。需注意,使用目标位置搜索区域614可减少电子设备的功率消耗(并且因此降低温度)。
在一些实施方案中,在确定位置时,电子设备可使用个体的身份及其位置历史。此外,个体的位置可由电子设备实时确定。需注意,所确定的个体位置可具有多达500ms的延迟,这对于电子设备的用户可为不可感知的。
此外,在一些实施方案中,雷达信号可被限制于环境(例如,基于雷达信号的载波频率)。因此,雷达信号可以不穿透例如不同房间之间的墙壁或边界。除了消除或减少多路径信号之外,该约束可帮助保护不位于环境中的其他个体的隐私。
图7呈现了示出用于利用图1中的电子设备执行雷达测量的示例性方法的流程图。在操作期间,电子设备可接收雷达信号的复样本(操作710),并且可执行自适应杂波消除(操作712)。然后,电子设备可跨帧过滤信号幅值(操作714),并且可在雷达信号中的最后估计峰之后衰减信号(操作716)。此外,电子设备可在最后峰附近的区域内执行峰搜索(操作718),并且可确定瞬时最高功率象限(操作720)。
接下来,电子设备可选择最高功率象限(操作722)作为缓冲器中具有最高表决的象限。此外,电子设备可对于所有雷达收发器(例如,通过将邻近最高功率象限的雷达收发器的搜索区域约束为靠近峰)细化峰搜索(操作724),并且可基于来自最高功率象限及其相邻象限的估计范围来计算(x,y)坐标(操作726)。另外,电子设备可基于多普勒测量来锁定所标识的个体(操作728),如果其在足够长的时间内未被检测到,则可任选地移除所检测到的个体(操作730),并且可将象限号存储在缓冲器中。
在测量技术的一些实施方案中,可初始地准备数据以用于定位。值得注意的是,可以为雷达收发器中的每一者定义存在估计函数(ampBgSub)。存在估计函数可定义非静态对象的位置(诸如范围)。此外,每个时间帧k处的存在估计函数可利用函数计算:
ampBgSub[k]=frame[k]-ace_ckutter[k],
其中ace_clutter[k]=(1-w)·ace_clutter[k-1]+w·frame[k],frame[k]为当前原始数据(诸如同相/正交相或多普勒幅值),并且w为介于0和1之间的参数。需注意,w在存在估计函数中提供“记忆”。此外,函数包含权重为的先前帧的来自函数的信息,其中k是记忆深度。如果w小(接近零),则记忆强。另选地,如果w等于1,则没有记忆,并且存在估计函数为两个相邻帧或邻近帧之间的差值。
为了使存在估计函数平滑,可执行时间和范围平均。例如,对于每个时间帧k,frame[k]可以是N个先前帧和M个样本的平均值。需注意,增大N和/或M可使位置的确定更平滑但更慢。
跟踪对象的位置可使用以下来确定:
其中weight[quad]=ampBgSub[quad]m,V[quad]是雷达收发器的第四单位矢量,并且range[quad]是第四雷达收发器所检测的范围,并且V是定义跟踪对象的位置的矢量。
在一些实施方案中,在确定位置时执行一个或多个调节。值得注意的是,对当前位置的搜索可被约束为在先前确定的位置的邻域或附近中,并且邻近帧之间所确定位置的变化可被约束为小于预定义的最大距离。
在一些实施方案中,电子设备包括具有四个天线在四个象限中的四个雷达收发器。这在图8中示出,图8呈现了例示电子设备800的示例的顶视图的图示。在图8中,雷达收发器(R.T.)810具有相关联的天线812。这些天线具有重叠视场(FOV)814。此外,天线812中的每一者可包括发射天线和接收天线。另选地,在一些实施方案中,给定雷达收发器可使用相同的天线用于发射和接收。
在一些实施方案中,电子设备包括具有八个天线在四个象限中的八个雷达收发器。这在图9中示出,图9呈现了例示电子设备900的示例的顶视图的图示。在图9中,雷达收发器910具有相关联的天线912。需注意,天线912位于两个不同的水平平面中。此外,天线912具有重叠的视场914。此外,天线912中的每一者可包括发射天线和接收天线。另选地,在一些实施方案中,给定雷达收发器可使用相同的天线用于发射和接收。
概括地说,测量技术可允许准确、低成本地确定环境中对象诸如个体的位置。此外,测量技术可用于标识个体、个体的生命体征或医学病症和/或对象或环境的一个或多个参数或属性。非侵入性雷达测量可简化电子设备的使用,并且可促进附加的服务和应用。因此,当使用电子设备时,测量技术可以改善用户体验。
如上所述,本技术的各个方面可以包括收集和使用可从各种来源获得的数据,从而(例如)改进或增强功能。本公开预期,在一些实例中,这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括物理特性、人口统计数据、基于定位的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如,生命体征测量、药物信息、锻炼信息等)、出生日期或任何其他识别信息或个人信息。本公开认识到在本技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。值得注意的是,此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问,并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途,并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外,此类采集/共享应当仅在接收到用户知情同意后。此外,此类实体应考虑采取任何必要步骤,保卫和保障对此类个人信息数据的访问,并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外,这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外,应当调整政策和实践,以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据,并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如,在美国,对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖,诸如健康保险转移和责任法案(HIPAA);而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此,在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。
不管前述情况如何,本公开还预期用户选择性地限制或阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件,以限制、防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如,本技术可被配置为允许用户在(例如)注册服务期间或其后随时选择性地参与采集个人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外,本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如,可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问,然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
此外,本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据,通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外,并且当适用时,包括在某些健康相关应用程序中,数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符(例如,出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如,在城市级别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如,在用户之间聚合数据)和/或其他方法来促进去标识。
因此,虽然本公开可广泛地覆盖使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案,但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即,本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。
现在对电子设备的实施方案进行描述。图10呈现了根据一些实施方案的电子设备1000(电子设备1000可为蜂窝电话、智能手表、接入点、无线扬声器、IoT设备、另一电子设备等)的框图。该电子设备包括处理子系统1010、存储器子系统1012、联网子系统1014和测量子系统1032。处理子系统1010包括被配置为执行计算操作的一个或多个设备。例如,处理子系统1010可包括一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)、微控制器、图形处理单元(GPU)、可编程逻辑设备和/或一个或多个数字信号处理器(DSP)。
存储器子系统1012包括用于存储用于处理子系统1010、联网子系统1014和/或测量子系统1032的数据和/或指令的一个或多个设备。例如,存储器子系统1012可包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器和/或其他类型的存储器。在一些实施方案中,存储器子系统1012中用于处理子系统1010的指令包括:可由处理子系统1010执行的程序指令或指令集(诸如程序指令1022或操作系统1024)。例如,ROM可以非易失性方式存储要执行的程序、实用程序或进程,并且DRAM可提供易失性数据存储,并且可存储与电子设备1000的操作相关的指令。需注意,一个或多个计算机程序可构成计算机程序机制、计算机可读存储介质或软件。再者,存储器子系统1012中的各个模块中的指令可以以下语言来实施:高级过程语言、面向对象的编程语言,和/或汇编语言或机器语言。此外,编程语言可被编译或解译,例如可配置为或被配置为(这两者在本讨论中可互换使用)由处理子系统1010执行。在一些实施方案中,一个或多个计算机程序分布在网络耦接的计算机系统上,使得一个或多个计算机程序以分布式方式存储和执行。
此外,存储器子系统1012可包括用于控制对存储器的访问的机构。在一些实施方案中,存储器子系统1012包括存储器分级结构,该存储器分级结构包括耦接到电子设备1000中的存储器的一个或多个高速缓存。在这些实施方案中的一些实施方案中,该高速缓存中的一个或多个高速缓存位于处理子系统1010中。
在一些实施方案中,将存储器子系统1012耦接到一个或多个高容量海量存储设备(未示出)。例如,存储器子系统1012可耦接到磁盘驱动器或光盘驱动器、固态驱动器,或另一种类型的海量存储设备。在这些实施方案中,存储器子系统1012可被电子设备1000用作用于经常使用的数据的快速存取存储装置,而海量存储设备用于存储使用频率较低的数据。
联网子系统1014包括被配置为耦接到有线和/或无线网络以及在有线和/或无线网络上通信(即,执行网络操作)的一个或多个设备,诸如:控制逻辑部件、接口电路和可被控制逻辑部件选择性地接通和/或关断以产生多种任选的天线图案或“波束图案”的自适应阵列中的一组天线(或天线元件)。另选地,代替该组天线,在一些实施方案中,电子设备1000包括一个或多个节点,例如,垫盘,其可耦接到这组天线。因此,电子设备1000可包括或可不包括这组天线。例如,联网子系统1014可包括BluetoothTM联网系统、蜂窝联网系统(例如,3G/4G/5G网络诸如UMTS、LTE等)、通用串行总线(USB)联网系统、基于IEEE 802.12中所述标准的联网系统(例如,联网系统)、以太网联网系统和/或另一联网系统。
联网子系统1014包括处理器、控制器、无线电部件/天线、插口/插头和/或用于耦接到每个所支持的联网系统、在每个所支持的联网系统上进行通信以及处理每个所支持的联网系统的数据和事件的其他设备。需注意,用于耦接到每个网络系统的网络、在每个网络系统的网络上进行通信以及处理每个网络系统的网络上的数据和事件的机构有时统称为用于该网络系统的“网络接口”。此外,在一些实施方案中,电子设备之间的“网络”或“连接”尚不存在。因而,电子设备1000可使用联网子系统1014中的机构用于执行电子设备之间的简单无线通信,例如传输一个或多个通告帧和/或扫描由其他电子设备传输的通告帧。
测量子系统1032包括被配置为发射雷达信号并执行雷达测量的一个或多个设备,诸如:控制逻辑1016,共同位于电子设备1000中的多个独立雷达收发器1018,以及在节点1008(诸如例如一个或多个垫盘)处电耦接到雷达收发器1018的一组天线1020(或天线元件)。这些独立的雷达收发器可以不彼此同步。在一些实施方案中,该组天线1020具有并非或不同于全向天线图案的定向天线图案。
在电子设备1000内,处理子系统1010、存储器子系统1012、联网子系统1014和测量子系统1032使用有利于这些部件之间的数据传输的总线1028耦接在一起。总线1028可包括子系统可用以在彼此之间传送命令和数据的电连接、光连接和/或光电连接。虽然为清楚起见只示出了一条总线1028,但是不同实施方案可包括子系统之间不同数量或配置的电连接、光连接和/或光电连接。
在一些实施方案中,电子设备1000包括用于在显示器上显示信息的显示子系统1026,该显示子系统可包括显示驱动器和显示器,诸如液晶显示器、多点触摸屏等。显示子系统1026可被处理子系统1010控制以向用户显示信息(例如,与传入、传出或活动通信会话有关的信息)。
电子设备1000也可包括允许电子设备1000的用户与电子设备1000交互的用户输入子系统1030。例如,用户输入子系统1030可采取多种形式,诸如:按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、以传感器数据形式的输入等。
电子设备1000可为具有至少一个网络接口或测量子系统的任何电子设备(或可包括在该任何电子设备中)。例如,电子设备1000可包括:蜂窝电话或智能电话、平板电脑、膝上型计算机、笔记本计算机、个人或台式计算机、上网本计算机、媒体播放器设备、无线扬声器、IoT设备、电子书设备、设备、智能手表、可穿戴计算设备、便携式计算设备、消费电子设备、接入点、路由器、交换机、通信仪器、测试仪器,以及具有可包括经由一个或多个无线通信协议进行通信的无线通信能力的任何其他类型的电子计算设备。
虽然使用特定部件来描述电子设备1000,但是在另选的实施方案中,在电子设备1000中可存在不同的部件和/或子系统。例如,电子设备1000可包括一个或多个附加处理子系统、存储器子系统、联网子系统和/或显示子系统。除此之外,子系统中的一个或多个可不存在于电子设备1000中。此外,在一些实施方案中,电子设备1000可包括图10中未示出的一个或多个附加子系统。而且,虽然在图10中示出了分开的子系统,但是在一些实施方案中,给定子系统或部件的一些或全部可被集成到电子设备1000中的其他子系统或部件中的一者或多者中。例如,在一些实施方案中,程序指令1022包括在操作系统1024中,并且/或者控制逻辑部件1016包括在雷达收发器1018中。
此外,电子设备1000中的电路和部件可使用模拟电路和/或数字电路的任意组合来实施,包括:双极性、PMOS和/或NMOS栅极或晶体管。此外,这些实施方案中的信号可包括具有近似离散值的数字信号和/或具有连续值的模拟信号。除此之外,部件和电路可为单端型或差分型,并且电源可为单极性或双极性。
集成电路(有时称为“通信电路”)可实施联网子系统1014的功能中的一些或全部功能。该集成电路可包括硬件机构和/或软件机构,该硬件机构和/或软件机构用于从电子设备1000传输无线信号以及在电子设备1000处从其他电子设备接收信号。除了本文所述的机构,无线电部件在本领域中是公知的,并且由此没有详细描述。一般来讲,联网子系统1014和/或集成电路可包括任何数量的无线电部件。需注意,多个无线电部件实施方案中的无线电部件以类似于所述单个无线电部件实施方案的方式起作用。
在一些实施方案中,联网子系统1014和/或集成电路包括将无线电部件配置为在给定通信信道(例如,给定载波频率)上进行传输和/或接收的配置机构(诸如一个或多个硬件机构和/或软件机构)。例如,在一些实施方案中,该配置机构可用于将无线电部件从在给定通信信道上进行监视和/或传输切换到在不同通信信道上进行监视和/或传输。(需注意,如本文使用的“监视”包括从其他电子设备接收信号,并且可能地在所接收的信号上执行一个或多个处理操作)
另选地或除此之外,集成电路(有时称为“测量电路”)可实现测量子系统1032的功能中的一些或全部。该集成电路可包括硬件机构和/或软件机构,该硬件机构和/或软件机构用于从电子设备1000传输雷达信号以及在电子设备1000处接收雷达信号。
在一些实施方案中,用于设计包括本文所述电路中一个或多个的集成电路或集成电路的一部分的过程的输出可为计算机可读介质,诸如例如磁带或光盘或磁盘。计算机可读介质可被编码有描述可被物理地实例化为集成电路或集成电路的一部分的电路的数据结构或其他信息。虽然各种格式可被用于此类编码,但这些数据结构常常以以下格式来编写:Caltech中间格式(CIF)、Calma GDS II流格式(GDSII)或电子设计交换格式(EDIF)。集成电路设计领域的技术人员可从上面详细说明的类型的示意图和对应描述中开发出此类数据结构,并且将该数据结构编码在计算机可读介质上。集成电路制造领域的技术人员可使用此类编码的数据来制造出包括本文所述电路中一个或多个的集成电路。
虽然前述的讨论使用Wi-Fi通信协议作为例示性示例,但是在其他实施方案中,可使用多种多样的通信协议,并且更一般地,可使用无线通信技术。因此,测量技术可用于多种网络接口中。此外,虽然在硬件或软件中实施前述实施方案中的操作中的一些,但是一般来讲,前述实施方案中的操作可在多种多样的配置和架构中实施。因而,前述实施方案中的操作中的一些或全部操作可在硬件、软件中或在硬件和软件两者中执行。例如,测量技术中的操作中的至少一些操作可使用程序指令1022、操作系统1024(诸如用于联网子系统1014中的接口电路或测量子系统1032中的雷达收发器1018的驱动器)或在接口电路联网子系统1014或测量子系统1032中的固件中实现。另选地或除此之外,测量技术中的操作中的至少一些操作可在物理层(诸如联网子系统1014中的接口电路中或测量子系统1032中的硬件)中实现。在一些实施方案中,至少部分地在联网子系统1014中接口电路中的MAC层和/或物理层中实施测量技术。
虽然在前述讨论中提供了数值的示例,但是在其他实施方案中使用了不同的数值。因此,提供的数值不旨在是限制性的。
虽然前述实施方案例示了使用雷达信号,但在测量技术的其他实施方案中,使用一个或多个不同频带中的电磁信号来确定对象的位置。例如,这些信号可以在一个或多个频带中传送,包括:900MHz、2.4GHz、5GHz、60GHz和/或市民宽带无线电服务或LTE所使用的频带。
前述描述中提到过“一些实施方案”。需注意,“一些实施方案”描述所有可能实施方案的子集,但并非总是指定实施方案的相同子集。
前述描述旨在使得任何本领域的技术人员能够实现和使用本公开,并且在特定应用及其要求的上下文中提供。此外,仅为了例示和描述的目的,已经呈现本公开的实施方案的前述描述。它们并非旨在为穷尽的或将本公开限制于所公开的形式。于是,许多修改和变型对于本领域熟练的从业者而言将是显而易见的,并且本文所定义的一般原理可在不脱离本公开的实质和范围的情况下应用于其他实施方案和应用。除此之外,前述实施方案的讨论并非旨在限制本公开。因此,本公开并非旨在限于所示出的实施方案,而是将被赋予与本文所公开的原理和特征一致的最宽范围。
Claims (20)
1.一种电子设备,所述电子设备包括共同位于所述电子设备中的多个独立雷达收发器,其中给定雷达收发器包括至少一个发射器和至少一个接收器,
其中所述独立雷达收发器彼此不同步,
其中所述雷达收发器具有部分重叠的不同视场;并且
其中所述电子设备被配置为:
利用所述雷达收发器发射雷达信号;
利用所述雷达收发器至少部分地基于所发射的雷达信号执行雷达测量;以及
至少部分地基于所述雷达测量来确定所述电子设备周围环境中对象的位置,其中所述位置包括对应于所述雷达测量的幅值的角位置,并且
其中给定雷达收发器执行的所述雷达测量不提供角度信息。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中给定雷达收发器具有并非或不同于全向天线图案的定向天线图案。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述雷达收发器在水平平面中提供围绕所述电子设备的360°覆盖。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述雷达收发器提供至少四个不同视场。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其中所述至少四个不同视场中的视场包括大于90°且小于180°的角度范围。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述电子设备包括分别具有在所述电子设备上方或下方的视场的顶部雷达收发器或底部雷达收发器中的至少一者;并且
其中所述电子设备被配置为:
利用所述顶部雷达收发器、所述底部雷达收发器或这两者发射附加雷达信号;
利用所述顶部雷达收发器、所述底部雷达收发器或这两者执行附加雷达测量;以及
至少部分地基于所述附加雷达测量来确定所述环境的竖直维度。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述对象包括个体;并且
其中所述电子设备被配置成至少部分地基于所述雷达测量来标识所述个体。
8.根据权利要求1所述的电子设备,其中至少部分地基于所述雷达测量,所述电子设备被配置成确定与所述个体相关联的生命体征或与所述个体相关联的医学病症。
9.根据权利要求1所述的电子设备,其中至少部分地基于所述雷达测量,所述电子设备被配置为确定所述环境的一个或多个水平维度或所述电子设备在所述环境中的取向。
10.根据权利要求1所述的电子设备,其中至少部分地基于所述雷达测量,所述电子设备被配置为确定所述环境中所述对象的声学属性或所述环境的声学属性。
11.根据权利要求1所述的电子设备,其中所发射的雷达信号包括脉冲雷达信号和连续波雷达信号。
12.根据权利要求1所述的电子设备,其中确定所述位置涉及以下中的至少一者:邻近所述对象的先前位置执行搜索、至少部分地基于所述对象的预定义速度和对应于所述雷达测量的时间间隔来限制所述位置的变化、减少遮蔽、减少多路径信号、过滤噪声或校正目标阻挡。
13.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述电子设备被配置为至少部分地基于所述雷达测量和与所述雷达收发器相关联的权重来确定所述位置。
14.一种用于与电子设备结合使用的非暂态计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储程序指令,所述程序指令在由所述电子设备执行时使得所述电子设备通过进行包括以下各项的一个或多个操作而执行雷达测量:
利用共同位于所述电子设备中的独立雷达收发器发射雷达信号,其中给定雷达收发器包括至少一个发射器和至少一个接收器,其中所述独立雷达收发器彼此不同步,并且其中所述雷达收发器具有部分重叠的不同视场;
利用所述雷达收发器至少部分地基于所发射的雷达信号执行所述雷达测量;以及
至少部分地基于所述雷达测量来确定所述电子设备周围环境中对象的位置,其中所述位置包括对应于所述雷达测量的幅值的角位置,并且
其中给定雷达收发器执行的所述雷达测量不提供角度信息。
15.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质,其中所述对象包括个体;并且
其中所述一个或多个操作包括至少部分地基于所述雷达测量来标识所述个体。
16.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质,其中所述一个或多个操作包括至少部分地基于所述雷达测量确定所述环境中所述对象的声学属性或所述环境的声学属性。
17.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质,其中所发射的雷达信号包括脉冲雷达信号和连续波雷达信号。
18.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质,其中所述雷达收发器共同地在水平平面中提供围绕所述电子设备的360°覆盖。
19.一种用于执行雷达测量的方法,所述方法包括:
由电子设备:
利用共同位于所述电子设备中的独立雷达收发器发射雷达信号,其中给定雷达收发器包括至少一个发射器和至少一个接收器,其中所述独立雷达收发器彼此不同步,并且其中所述雷达收发器具有部分重叠的不同视场;
利用所述雷达收发器至少部分地基于所发射的雷达信号执行所述雷达测量;以及
至少部分地基于所述雷达测量来确定所述电子设备周围环境中对象的位置,其中所述位置包括对应于所述雷达测量的幅值的角位置,并且
其中给定雷达收发器执行的所述雷达测量不提供角度信息。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述对象包括个体;并且
其中所述方法包括至少部分地基于所述雷达测量来标识所述个体。
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