CN114269230A - 具有基于生命体征检测的增强型最大准许照射量(mpe)遵循性的无线通信 - Google Patents

具有基于生命体征检测的增强型最大准许照射量(mpe)遵循性的无线通信 Download PDF

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Abstract

本公开的各方面涉及用于检测、测量和/或表征目标对象的基于雷达的信令。一种电子设备可传送多个检测信号并接收从该目标对象反射的多个反射信号。该电子设备随后处理该多个反射信号以提取该目标对象的一个或多个参数。基于这些反射信号，该设备可测量和/或表征目标对象，例如，以获得心率和/或呼吸速率。在其他示例中，该设备可确定这些反射信号是否指示人类生命体征(诸如心率或呼吸)。该电子设备随后可基于是否在该目标对象处检测到人类生命体征来调整至少一个传输参数并使用该传输参数来传送经调整信号。还要求保护并描述了其他方面、实施例和特征。

Description

具有基于生命体征检测的增强型最大准许照射量(MPE)遵循 性的无线通信
相关申请的交叉引用
本申请是PCT申请，其要求来自于2020年8月21日在美国专利商标局提交的非临时专利申请no.17/000,228的优先权的权益，该非临时专利申请要求于2019年8月22日在美国专利商标局提交的临时专利申请no.62/890,514的优先权和利益并且也作为于2019年8月22日在美国专利商标局提交的非临时专利申请no.16/548,722的部分继续申请，这些申请的全部内容通过援引如同在下文全面阐述那样且出于所有适用目的纳入于此。
技术领域
下面讨论的技术一般涉及无线通信和/或生命体征检测系统，尤其涉及使用基于雷达的信令的生命体征检测、表征和/或测量。实施例可提供并实现用于检测和/或测量附近主体和/或目标对象(例如，由无线邻近度传感器或其他通信使能组件检测到的那些主体和/或对象)的生命体征并且在一些示例中控制最大准许照射量的技术。
引言
下一代无线电信系统(诸如举例而言第五代(5G)或新无线电(NR)技术)正利用毫米波(mmW)信号来部署。这些信号能够例如在28GHz和39GHz频谱下操作。尽管较高频率信号提供较大带宽以高效地传送大量信息/数据，但mmW信号可能遭受高路径损耗(例如，路径衰减)。为了补偿路径损耗，发射功率电平可被增加，或者波束成形可将能量集中在特定方向上。
与各种类型的电子信号传输一样，通常存在管控传输强度的监管规则。例如，对于mmW信号，美国联邦通信委员会(FCC)和其他监管机构设定了严苛的RF照射要求。这些规则确保人体皮肤上的最大准许照射量(MPE)不超过1mW/cm2的功率密度。为了满足针对性的指导方针，电子设备负责平衡性能与传输功率和其他约束。这种平衡行为的实现可能是具有挑战性的，特别是对于具有成本、尺寸和其他考虑的设备。
一些示例的简要概述
以下给出本公开的一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是本公开的所有构想到的特征的详尽综览，并且既非旨在标识出本公开的所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式给出本公开的一个或多个方面的一些概念作为稍后给出的更详细描述之序言。
根据一些方面，提供了实现MPE遵循性和/或生命体征感知和检测的无线通信设备、方法和系统。例如，设备实施例(例如，移动装置)可包括启用无线通信的组件(例如，mmW信号接口)。无线通信使能组件(例如，收发机)不仅可经由接收和传递射频信号(例如，mmW信号)来促成无线通信，而且收发机还可利用mmW信令来检测对象(例如，设备实施例附近或以其他方式远离设备实施例放置的对象或主体)。设备实施例可利用对象检测特征来确定对象是否展现出人类生命体征(诸如心率或呼吸)。若确定对象是人类、非人类、有生命的、无生命的等，则该设备能够调整通信接口(例如，mmW收发机)的操作参数以达成MPE遵循性(例如，使信号传输的功率上升或下降)。根据一些方面，信号传输功率调整可实时发生或根据各种期望定时布置发生。
在一些方面，本公开提供了一种用于检测目标对象的生命体征的方法、装置以及存储用于检测目标对象的生命体征的计算机可执行代码的计算机可读介质。例如，一种装置可传送多个检测信号并接收从该目标对象反射的多个反射信号。该装置随后可处理该多个反射信号以提取用于确定该多个反射信号是否指示人类生命体征的一个或多个参数。基于是否在该目标对象处检测到人类生命体征，该装置可调整至少一个传输参数并使用该传输参数来传送经调整信号。
在进一步方面，本公开提供了一种用于检测或测量目标对象的生命体征的方法、装置以及存储用于检测或测量目标对象的生命体征的计算机可执行代码的计算机可读介质。例如，一种装置可获得与从该目标对象反射的基于调频连续波(FMCW)雷达的反射信号相对应的拍频信号，该拍频信号与采样率相对应。基于该拍频信号的频域表示的峰值功率，该装置可确定至该目标对象的距离。该装置可进一步确定与该拍频信号的频域表示的峰值功率相对应的相位数据，并基于该采样率来确定该相位数据的频域表示。基于该相位数据的频域表示，该装置随后可确定该目标对象的生命体征。
本发明的这些和其他方面将在阅览以下详细描述后得到更全面的理解。在结合附图研读了下文对具体示例性实施例的描述之后，其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明显的。尽管以下描述可能关于某些实施例和附图讨论了各种优点和特征，但是所有实施例可包括本文中所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管本说明书可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文所讨论的各种实施例使用一个或多个此类特征。以类似方式，虽然本说明书可能以设备、系统或方法实施例讨论了示例性实施例，但是应当领会，此类示例性实施例可被实现在各种设备、系统、和方法中。
附图简述
图1是根据本公开的一些方面的无线电子设备的框图。
图2是根据本公开的一些方面的利用基于雷达的邻近度检测器的电子设备的操作环境的示意图。
图3是解说根据本公开的一些方面的电子设备的一部分的附加细节的框图。
图4是根据本发明的一些方面的基于射频波(例如，连续波、调制波或调频连续波(FMCW))雷达的人类生命体征检测的示意图解。
图5是解说根据本公开的一些方面的用于从一系列雷达回波中提取或观察人类生命体征的数据处理的一系列图表。
图6是解说根据本公开的一些方面的用于利用生命体征检测器来控制一个或多个传输参数的示例性过程的流程图。
图7是解说根据本公开的一些方面的用于利用生命体征检测器来确定与人类生命体征相对应的一个或多个生命体征的进一步示例性过程的流程图。
图8是解说根据本公开的一些方面的用于利用生命体征检测器来确定一个或多个生命体征的进一步示例性过程的流程图。
详细描述
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，本领域技术人员将容易地认识到，没有这些具体细节也可以实践这些概念。在一些实例中，本说明书以框图形式提供了众所周知的结构和组件以便避免淡化此类概念。
尽管本说明书通过对一些示例的解说来描述各方面和各实施例，但本领域技术人员将理解，在许多不同布置和场景中可产生附加的实现和用例。本文中所描述的创新可跨许多不同的平台类型、设备、系统、形状、大小、封装布置来实现。例如，各实施例和/或使用可经由集成芯片实施例和其他基于非模块组件的设备(例如，端用户设备、交通工具、通信设备、计算设备、工业装备、零售/购物设备、医疗设备、启用AI的设备等等)来产生。虽然一些示例可以是或可以不是专门针对各用例或应用的，但可出现所描述创新的广泛适用性。各实现的范围可从芯片级或模块组件至非模块、非芯片级实现，并进一步至纳入所描述创新的一个或多个方面的聚集的、分布式或OEM设备或系统。在一些实践环境中，纳入所描述的各方面和特征的设备还可以必要地包括用于实现和实践所要求保护并描述的各实施例的附加组件和特征。例如，无线信号的传送和接收必需包括用于模拟和数字目的的数个组件(例如，硬件组件，包括天线、RF链、功率放大器、调制器、缓冲器、处理器、交织器、加法器/求和器等等)。本文中所描述的创新旨在可以在各种大小、形状和构成的各种各样的设备、芯片级组件、系统、分布式布置、端用户设备等等中实践。
利用毫米波(mmW)信号的电子无线通信设备可使用高发射功率来补偿与这些信号相关联的路径损耗。用户可在物理上操作这些电子设备中的许多电子设备，诸如移动用户装备(UE)。与此类电子设备的物理紧邻呈现了辐射超过给定指导方针(诸如由联邦通信委员会(FCC)或其他监管机构确定的最大准许照射量(MPE)限制)的机会。由于这些问题，使得设备能够基于用户的邻近度来使一个或多个传输参数(包括但不限于发射功率)适中。
一些邻近度检测技术可使用专用传感器(诸如相机、红外(IR)传感器、雷达传感器等)来检测用户。然而，这些传感器可能是笨重且昂贵的。此外，单个电子设备可包括位于不同表面(例如，在顶部、底部或相对侧)上的多个天线。为了计及这些天线中的每一个天线，根据一些方面，可能需要在这些天线中的每一个天线附近安装多个相机或传感器，这进一步增加了电子设备的成本和大小。
在进一步方面和/或示例中，用于无线通信的相同无线收发机还可执行邻近度检测。例如，无线收发机内的本地振荡器(LO)电路系统能够生成能够实现邻近度检测和无线通信两者的一个或多个参考信号。LO电路系统可使得收发机能够传送调频连续波(FMCW)信号或多频调信号以用于基于雷达的邻近度检测。通过分析来自这些信号中的任一者的反射，UE可确定至对象的射程(例如，距离或斜距)，以及在一些示例中，对象的材料成分。
为了确保遵循MPE要求，根据一些方面，邻近度检测器(包括但不限于基于集成FMCW的雷达功能)可检测对象和/或邻近目标的存在。对象可位于设备周围，并且一些对象可能是感兴趣的目标。例如，检测器可确定目标是否在设备的辐射元件的20cm内。在进一步方面，设备可使用对多个对象的检测来创建具有相对于该设备的空间关系的物品或主体的虚拟地图。基于此类邻近度检测，设备可相应地调整用于无线通信的一个或多个传输参数(诸如通过降低传输功率、通过切换到不同的发射天线等)。并且进一步，基于此类邻近度检测，设备可相应地为任何其他合适的算法或方案(诸如可基于用户的位置而变化的家庭自动化功能)提供邻近度信息。通过主动测量至一个或多个对象的射程，电子设备可连续地监视其周围环境，并且可递增地调整一个或多个传输参数(或其他参数)以计及对象的移动(例如，调整可经由经波束成形的mmWave或RF波一般地或在特定方向上增大或减小传输功率)。
一般而言，雷达信号处理被定制成提取目标的基于位置的信息(诸如其距离、速度、角度、位置等)。然而，典型的雷达不提供关于目标的性质的信息(诸如目标是否是活的动物/生物、人类等)。根据本公开的一方面，不仅基于附近目标的邻近度检测，而且还基于目标的分类来调整用于无线通信的一个或多个传输参数可能是有利的。也就是说，MPE要求一般仅适用于对人类的照射量。若无生命的对象(诸如咖啡杯或墙壁)紧邻电子设备，则MPE要求可能不适用，并且可继续利用(例如)高传输参数以提供更可靠且稳健的信号。因此，包括关于对象的空间位置(例如，从电子设备移除的附近目标或主体位置)或检测到的邻近目标的分类的信息可有助于优化电子设备的功率传输。
图1解说了根据本公开的一些方面的利用基于雷达的邻近度检测器的示例电子设备102。在示例环境100中，电子设备102通过无线通信链路106(无线链路106)与基站104进行通信。在图1中，电子设备102被解说为智能电话、交通工具或游戏设备以提供一些示例。然而，电子设备102可以是包括无线收发机的任何合适的驻定或移动装置。在本公开内，术语电子设备泛指各种各样的设备和技术。电子设备可包括大小、形状被设定成并且被布置成有助于通信的数个硬件结构组件；此类组件可包括彼此电耦合的天线、天线阵列、RF链、放大器、一个或多个处理器等等。例如，移动装置的一些非限定性示例包括移动设备、蜂窝(蜂窝小区)电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人计算机(PC)、笔记本、上网本、智能本、平板设备、个人数字助理(PDA)、以及广泛多样的嵌入式系统，例如，对应于“物联网”(IoT)。附加地，移动装置可以是汽车或其他运输交通工具、远程传感器或致动器、机器人或机器人设备、卫星无线电、全球定位系统(GPS)设备、对象跟踪设备、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、遥控设备、消费者和/或可穿戴设备(诸如眼镜)、可穿戴相机、虚拟现实设备、智能手表、健康或健身跟踪器、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机、游戏控制台等。移动装置另外可以是数字家用或智能家用设备，诸如家用音频、视频和/或多媒体设备、电器、自动售货机、智能照明设备、家用安全性系统、智能仪表、增强现实设备、虚拟现实设备、混合现实设备等。移动装置另外可以是智能能源设备，安全性设备，太阳能电池板或太阳能电池阵，控制电力、照明、水等的市政基础设施设备(例如，智能电网)；工业自动化和企业设备；物流控制器；农业装备；军事防御装备、交通工具、飞机、船和武器等。更进一步，移动装置可提供联网医疗或远程医疗支持，例如远距离的健康保健。远程保健设备可包括远程保健监视设备和远程保健监管设备，它们的通信可例如以对于关键服务数据传输的优先化接入和/或对于关键服务数据传输的相关QoS的形式被给予优先对待或胜于其他类型的信息的优先化接入。在一些示例中，电子设备102可以是无线通信设备，其包括形状和尺寸被设计成携带一个或多个组件(诸如以下所描述的那些组件)的外壳。
在一个示例中，电子设备102可以是交通工具或交通工具的一部分，其包括被配置成携带有效载荷或乘客中的至少一者的车身。在该示例中，无线收发机120的尺寸和形状可被设计成置于邻近车身和/或车身内的位置中。在另一示例中，电子设备102可以是游戏设备或游戏设备的一部分，其包括尺寸和形状被设计成允许用户参与电子游戏环境的外壳。在该示例中，无线收发机120的尺寸和形状可被设计成置于邻近外壳和/或外壳内的位置中。此外，游戏设备可包括限定被配置成视觉地向用户传达对象感测信息的视觉显示器的视觉接口场、和/或位于邻近外壳的用于接收用户输入并且作为响应向用户传达对象感测信息的一个或多个用户接口。
基站104经由无线链路106与电子设备102进行通信，该无线链路106可被实现为任何合适类型的无线链路。尽管被描绘为蜂窝网络塔，但是基站104可以表示或被实现为另一设备，诸如卫星、有线电视头端、地面电视广播塔、接入点、对等设备、网状网络节点、小型蜂窝小区节点、光纤线路等等。因此，电子设备102可经由有线连接、无线连接、或其组合与基站104或另一设备进行通信。
无线链路106可包括从基站104传达至电子设备102的数据或控制信息的下行链路，以及从电子设备102传达至基站104的其他数据或控制信息的上行链路。无线链路106可使用任何合适的通信协议或标准(诸如，第三代伙伴项目长期演进(3GPP LTE)、第五代新无线电(5G NR)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、蓝牙TM等)来实现。在一些实现中，代替或者补充于提供数据链路，无线链路106可以无线地提供电力，并且基站104可以包括电源。
电子设备102包括应用处理器108和计算机可读存储介质110(CRM 110)。应用处理器108可包括执行由CRM 110所储存的处理器可执行代码的任何类型的处理器(例如，应用处理器、数字信号处理器(DSP)、或多核处理器)。CRM 110可包括任何合适类型的数据存储介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如，闪存)、光介质、磁介质(例如，磁盘或磁带)等。在本公开的上下文中，CRM 110被实现成存储电子设备102的指令112、数据114、以及其他信息和软件。CRM 110可驻留在应用处理器108中、在应用处理器108外部、或跨包括应用处理器108的多个实体分布。CRM 110可被实施在计算机程序产品中。作为示例，计算机程序产品可包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将认识到如何取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束来最佳地实现本公开中通篇给出的所描述功能性。
一个或多个处理器108可执行软件。软件应当被宽泛地解释成意为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、封装、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他术语来述及皆是如此。
电子设备102还可包括输入/输出端口116(I/O端口116)和显示器118。I/O端口116实现与其他设备、网络或用户的数据交换或交互。I/O端口116可包括串行端口(例如，通用串行总线(USB)端口)、并行端口、音频端口、红外(IR)端口等等。显示器118呈现电子设备102的图形，诸如与操作系统、程序或应用相关联的用户界面。替换地或附加地，显示器118可被实现为显示端口或虚拟接口，通过该显示端口或虚拟接口来呈现电子设备102的图形内容。
电子设备102的无线收发机120可包括无线发射机122和无线接收机124。无线收发机120提供至相应网络以及与其连接的其他电子设备的连通性。在一些示例中，无线发射机122和/或无线接收机可被配置成用于在毫米波范围中传送和/或接收信号。另外，电子设备102可包括用于通过本地网络、内联网或因特网进行通信的有线收发机(诸如以太网或光纤接口)。无线收发机120可以促成在任何合适类型的无线网络(诸如，无线LAN(WLAN)、对等(P2P)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(WWAN)和/或无线个域网(WPAN))上的通信。在示例环境100的上下文中，无线收发机120使得电子设备102能够与基站104以及与其连接的网络进行通信。
无线收发机120包括用于经由天线126传送和接收信号的电路系统和逻辑。无线收发机120的组件可包括用于调理信号的放大器、混频器、开关、模数转换器、滤波器等。无线收发机120可进一步包括执行同相/正交(I/Q)操作的逻辑，诸如合成、编码、调制、解码、解调等。无线收发机120可包括用于调整或控制传输参数的一个或多个组件或特征。在一些情形中，无线收发机120的组件被实现为单独的发射机122和接收机实体。附加地或替换地，无线收发机120可以使用多个或不同部分来实施以实现相应的传送和接收操作(例如，分开的发射链和接收链)。尽管以下所描述的示例一般是指执行无线通信和对象感测操作两者的集成无线收发机120，但是本公开的各方面并不限于这种情形。例如，电子设备102可包括用于与辅助和/或辅助感测设备对接的接口电路，其与电子设备102的外壳间隔开。辅助和/或辅助感测设备可包括能够与电子设备102(例如，游戏控制器、可穿戴设备、增强/虚拟现实设备、以及上述其他类型的移动设备)进行通信的远程无线设备。此处，接口电路(未解说)能够实现电子设备102与辅助感测设备之间的通信，以使得电子设备102从辅助感测设备接收对象感测信息。响应于对象感测信息，电子设备102可使与无线收发机120传送和/或接收mmW信号相关联的传输参数适中。传输功率的适中可包括控制和/或修改传输功率，诸如增大和/或降低或以其他方式改变传输功率电平。
电子设备102还包括处理器/数字信号处理器(DSP)128，其耦合到无线收发机120。可包括调制解调器的处理器/DSP 128可在无线收发机120内或与无线收发机120分开地实现。尽管未显式地示出，但是处理器/DSP 128可包括CRM 110的一部分，或者可访问CRM 110以获得计算机可读指令。处理器/DSP128控制无线收发机120，并且使得无线通信或邻近度检测能够被执行。处理器/DSP 128可包括基带电路系统，以执行高速率采样过程，其可包括模数转换、数模转换、傅立叶变换、增益校正、倾斜校正、频率转变等等。处理器/DSP 128可向无线收发机120提供通信数据以供传输。处理器/DSP 128还可处理从无线收发机120所获得的信号的基带版本以生成数据，该数据可以经由通信接口提供给电子设备102的其他部分以用于无线通信或邻近度检测。
尽管未显式地描绘，但是无线收发机120或处理器/DSP 128还可包括控制器。控制器可包括至少一个处理器和至少一个CRM，诸如应用处理器108和CRM 110。CRM可存储计算机可执行指令，诸如指令112。处理器和CRM可位于一个模块或一个集成电路芯片处，或者可跨多个模块或芯片分布。处理器和相关联指令一起可以在单独的电路系统、固定逻辑电路系统、硬编码逻辑等等中被实现。控制器可被实现为无线收发机120、处理器/DSP 128、被配置成执行MPE技术的专用处理器、通用处理器、其某种组合等的部分。
处理器/DSP 128可包括生命体征检测电路系统130和传输适中电路系统132。如以下进一步描述的，生命体征检测电路系统130可被配置成处理经反射信号(例如，来自FMCW雷达)，以提取用于确定经反射信号是否指示人类生命体征(例如，呼吸速率、心率和/或与人体器官相对应的状况或数据)和/或与其他类型的活的动物相关联的生命体征的一个或多个参数。例如，生命体征检测电路系统130可将所传送的检测信号与所接收的反射信号组合以获得与给定采样率相对应的拍频信号。生命体征检测电路系统130可进一步确定拍频信号的因变于频率的收到功率，并确定与拍频信号中的每一者的(因变于频率的)峰值功率相对应的相位数据。生命体征检测电路系统130可进一步确定相位数据相对于采样率的频域表示。由此，在一些示例中，生命体征检测电路系统130可基于相位数据来确定心率、呼吸速率和/或睡眠模式。在一些示例中，生命体征检测电路系统130可通过确定相位数据的频域表示是否包括在与人类生命体征相对应的频率范围内的峰值来检测对人类生命体征的指示。在一些示例中，生命体征检测电路系统130可将高通滤波器应用于相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以便增强与心率相关联的较高频信号。在更进一步示例中，生命体征检测电路系统130可计算连续样本中的相位数据的频域表示的值之间的差异，以及通过确定该差异是否包括在与人类生命体征相对应的频率范围内的峰值来检测对人类生命体征的指示。并且在更进一步示例中，生命体征检测电路系统130可使用多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)来进行相位数据的频谱估计。传输适中电路系统132可基于检测到的目标对象是否是人类和/或是否对应于感兴趣的活的动物来控制与无线收发机120相对应的一个或多个传输参数。例如，传输适中电路系统132可控制无线收发机120以调整上行链路信号的功率电平、上行链路信号的波束转向角、上行链路信号的频率、上行链路信号的所选天线、上行链路信号的通信协议、或以上的组合中的至少一者，以使得上行链路信号在人类目标对象处的功率不大于MPE监管要求。
图2解说了用于利用基于雷达的邻近度检测器来检测和表征目标对象的示例操作环境200。在示例环境200中，用户的手214持有电子设备102。在一个方面，电子设备102通过经由至少一个天线126传送上行链路信号202(UL信号202)或接收下行链路信号204(DL信号204)来与基站104进行通信。然而，用户的拇指可表示可暴露于经由上行链路信号202产生的辐射的邻近目标对象206。为了确定至目标对象206的距离，电子设备102经由天线126中的至少一个天线传送邻近度检测信号208-1，并经由天线126中的至少另一天线接收经反射的邻近度检测信号208-2。
在一个实现中，邻近度检测信号208-1包括调频连续波(FMCW)信号216。一般而言，PMCW信号216的频率跨一时间区间增大或降低。可使用不同类型的频率调制，包括线性频率调制(LFM)(例如，啁啾)、锯齿频率调制、三角频率调制等。FMCW信号216使得基于雷达的测距技术能够被用来确定至目标对象206的距离。为了实现针对近程应用的较精细距离分辨率(例如，在厘米(cm)的量级上)，可利用较大带宽，诸如1千兆赫兹(GHz)、4GHz、8GHz等。例如，FMCW信号216可具有约为4GHz的带宽并且包括约在26与30GHz之间的频率。较精细距离分辨率提高了距离准确性，并且使得多个对象206能够以距离来区分。FMCW信号216可基于带宽来为各种距离提供精确的距离测量(例如，对于4GHz带宽，约在4至20cm之间)。用于执行邻近度检测的时间量在使用FMCW信号216时可能是相对较短的(诸如在约一微秒内)。
在另一实现中，邻近度检测信号208可以是多频调信号218，其包括至少三个频调(例如，频率)。多频调信号218可使用无线收发机120内的现有组件来生成，现有组件也被用来生成上行链路信号202。例如，多频调信号218可使用现有的锁相环(PLL)、使用正交频分复用(OFDM)、或使用经由数字信号发生器在基带处生成的多频调发射信号来生成。取决于所使用的技术，用于经由多频调信号218执行邻近度检测的时间量可在约一微秒和400微秒的量级。频调之间的频率间隔可以是兆赫(MHz)或GHz的量级。多频调信号218的带宽可以是例如大约800MHz或2GHz。至对象206的距离是通过分析跨这些频调中的每一者的相位变化来确定的。为了提高距离精度，可使用较大带宽(例如，频调之间的间隔)或较大频调数量。多频调信号218可被用来测量约在0至7cm之间的距离。
在一些电子设备102中，天线126可包括至少两个不同的天线、天线阵列210的至少两个天线振子212、与不同的天线阵列210相关联的至少两个天线振子212、或其任何组合。如图2中所示，天线126对应于天线阵列210内的天线振子212，天线振子212可包括多个天线振子212-1至212-N，其中N表示正整数。无线收发机120可使用天线振子212中的至少一者来传送邻近度检测信号208-1，同时使用天线振子212中的至少另一者来接收经反射的邻近度检测信号208-2。换言之，无线收发机120可在经由第二天线振子212-2传送邻近度检测信号208-1的时间的一部分期间经由第一天线振子212-1接收经反射的邻近度检测信号208-2。天线124和/或其振子可使用任何类型的天线(包括贴片天线、偶极天线等)来实现。
若电子设备102包括位于电子设备102的不同侧(例如，顶部、底部、或相对侧)上的多个天线126，则所描述的技术可以使得用户能够相对于每个天线126被检测到。以此方式，传输参数可关于对象206相对于每个天线126的距离来独立地调整。此类独立检测因此使得天线126中的两者或更多者能够被配置成用于不同目的。例如，天线126中的一者可被配置成用于增强的通信性能，而天线126中的另一者同时被配置成遵循FCC要求。如参照图3进一步详细描述的，无线收发机120的一些组件可用于无线通信和邻近度检测两者。
图3解说了根据本公开的一些方面的用于使传输适中以减少对人类目标对象的照射量的无线收发机120和处理器/DSP电路系统128的示例性实现。无线收发机120可包括发射机122和接收机124，其分别耦合在处理器/DSP 128与天线阵列210之间。收发机120包括功率放大器(PA)302，其被配置成放大供从发射天线210-1发射的信号。收发机120进一步包括低噪声放大器(LNA)304，其用于放大由接收天线210-2接收的信号。本地振荡器(LO)电路系统306被耦合到混频器308和310。LO电路系统306生成至少一个参考信号，其使得混频器308和310能够分别上变频或下变频发射链或接收链内的模拟信号。LO电路系统306可被进一步配置成生成一个或多个不同类型的参考信号以支持目标对象邻近度检测/表征和无线通信。在一些示例中，LO电路系统306可被配置成生成一个或多个同相和正交(I/Q)参考信号。以此方式，来自发射天线210-1的传输可包括I和Q分量。并且进一步，在从接收天线210-2接收到经反射信号之后，经反射信号的I和Q分量可彼此分隔开以供进行处理。
收发机120还可包括未在图3中描绘的其他附加组件。这些附加组件可包括带通滤波器、附加混频器、开关等。此外，如上所述，收发机120可被配置成不仅用于以下即将描述的目标对象测距和检测，而且用于无线通信。
尽管未显式地描绘，但是无线收发机120和/或处理器/DSP 128还可包括控制器。控制器可包括至少一个处理器和至少一个CRM，诸如应用处理器108和CRM 110。CRM可存储计算机可执行指令，诸如指令112。处理器和CRM可位于一个模块或一个集成电路芯片处，或者可跨多个模块或芯片分布。处理器和相关联指令一起可以在单独的电路系统、固定逻辑电路系统、硬编码逻辑等等中被实现。控制器可被实现为无线收发机120、处理器/DSP 128、被配置成执行MPE技术的专用处理器、通用处理器、其某种组合等的部分。
压控振荡器(VCO)312可被配置成生成具有取决于输入信号v(t)的电压的频率的正弦信号。也就是说，通过适当地改变至VCO 312的输入信号v(t)，VCO 312可生成例如频率随时间增大的正弦波，常常称为啁啾信号。该啁啾信号可被用于基于FMCW的雷达。当然，在本公开的范围内，其他合适的输入信号v(t)以及其他合适的雷达配置可被用于邻近度检测和目标对象采样。
啁啾信号可由PA 302放大并在混频器308处与LO信号混频(即，上变频)，以供从发射天线210-1传输。所传送的信号可从目标对象314反射、被反射回到接收天线210-2。接收天线210-2处的经反射信号可在混频器310处与LO信号混频(即，下变频)并由LNA 304放大。
LNA 304的输出(即，经放大的接收信号)可在混频器316处与啁啾信号混频。利用基于FMCW的雷达，该混频生成拍频信号，其表示射频发射信号与射频接收信号之间的频率偏移。一般而言，拍频信号的频率与目标对象314的距离成比例。
拍频信号可由基带电路系统318处理，基带电路318被配置成执行各种基带功能，包括但不限于增益校正、偏斜校正、频率转变等。来自基带电路系统318的输出可利用一个或多个模数转换器(ADC)320来转换到数字域。在其中雷达传输包括I和Q分量的示例中，如以上所讨论的，来自基带电路系统318的输出可包括分开的I和Q信号，ADC 320可包括用于分别将I和Q分量中的每一者转换到数字域的两个ADC。来自ADC 320的数字输出随后可被提供给处理器/DSP电路系统128。在一些实现中，处理器/DSP电路系统128可以是DSP或用于执行下述过程的任何合适的功能组件。
具有接近的发射天线210-1和接收天线210-2的不期望副作用(如可能在小型电子设备中发生的)是互耦(MC)。也就是说，所传送的能量的一部分可被耦合回到接收机。这种互耦是本领域公知的问题。在处理器/DSP电路系统128内，MC消除电路系统322可提供发射天线210-1与接收天线210-2之间耦合的不期望能量的消除。为了从所接收到的信号中移除MC分量，MC消除电路系统322使用发射信号来消除MC分量。尽管未显式地示出，但是可经由MC消除电路系统322在时域或频域中执行MC消除。
在消除MC之后，离散傅立叶变换(DFT)电路系统324可将所接收到的拍频信号转换到频域，并在该域中提供拍频信号的样本。例如，若从30次顺序目标对象反射获得目标对象314的30个测量，则来自DFT电路系统324的输出x包括xi＝[x1,x2,…,x30]，作为其输出。此处，每个样本xi对应于从单个雷达反射测得的频谱。这些样本xi随后可被传送到后期处理电路系统326。后期处理电路系统326随后可处理样本x以确定例如目标对象314是否可被表征为人类。下文提供了基于检测到人类生命体征而将目标对象314分类为人类的进一步讨论。在另一示例中，后期处理电路系统326可处理样本x以确定目标对象314的一个或多个参数或特性，包括但不限于位置、运动、呼吸速率、心率等。
基于目标对象314的分类，处理器/DSP电路系统128可生成控制用于无线通信的一个或多个传输属性的传输参数。通过指定传输参数，处理器/DSP电路系统128可例如使得收发机120在电子设备102附近的目标对象314为人类的情况下降低发射功率，或者在目标对象314远离电子设备102和/或不是人类的情况下增大发射功率。例如，功率放大器302可基于目标对象分类来动态地控制。若目标对象314被确定为不是人类，则处理器122可例如保持传输参数不变。传输参数可调整被用来传送上行链路信号的功率电平、波束转向角、频率、所选天线或天线阵列、或通信协议。确定至目标对象314的距离和目标对象314的类别以及控制收发机120的能力使得处理器122能够平衡电子设备102的性能与遵循性或辐射要求。
处理器/DSP电路系统128还可被耦合到LO电路系统306，这可以使得处理器/DSP电路系统128能够经由模式信号来控制LO电路系统306。例如，模式信号可以使得LO电路系统306在生成用于目标对象检测/分类的参考信号或生成用于无线通信的参考信号之间进行切换。在其他实现中，应用处理器108(参见图1)可执行这些功能中的一者或多者。
尽管无线收发机120在图3中被示为直接变频式收发机，但是所描述的技术也可被应用于其它类型的收发机，诸如超外差收发机。一般而言，LO电路系统306可被用来在任何频率级之间(例如，在基带频率与射频之间、在中频与射频之间、或在基带频率与中频之间)执行频率转换。
根据本公开的一些方面，电子设备可利用已知与人类目标对象相对应的某些特性来确定目标对象是否为人类。例如，通过利用如上所述的基于雷达的邻近度检测电路，电子设备不仅可以检测目标对象的邻近度。而且，进一步，电子设备可检测与目标对象相关联的一个或多个动态参数，一般与目标对象的移动、时变位置等有关。例如，电子设备可检测指示人类、其他类型的活的动物、和/或人类或其他活的动物的器官的生命体征的移动。作为特定示例，电子设备可检测呼吸速率和心率或脉搏的移动特性。
在电子设备正面临MPE要求的示例中，如果电子设备在其邻近检测到人类，则电子设备可相应地调整传输参数，以使得所传输辐射对目标对象的照射量不大于MPE要求。也就是说，即使目标对象紧邻电子设备，若电子设备检测到目标对象不是人类(即，没有展现出人类生命体征，例如呼吸速率和/或脉搏速率)，则电子设备可在不顾及MPE要求的情况下进行传送。
在以下进一步描述的各种示例中，生命体征检测可包括观察多个相继雷达回波，并提取经反射信号中的动态相位变化。这些相位变化提供了敏感信号，该敏感信号可与已知的人类生命体征进行比较以提供关于检测到的目标对象是否是人类的可靠指示。
图4是示出电子设备的一部分的示意性图解，该电子设备包括基于FMCW雷达的邻近度检测器，其邻近于离天线振子210距离R处的椅子上坐着的人314来操作。电子设备朝正尝试静坐的人发射雷达脉冲xTx(t)。在该示例中，FMCW雷达发射以下脉冲：
xTx(t)＝ATxcos(2πfct+πKt2)
此处，ATx表示所发射信号的幅度；fc表示频率；t是时间；而K是FMCW雷达的指示频率随时间增加得有多快的参数。也就是说，K＝BW/(T啁啾)，其中BW是啁啾的带宽，T啁啾是啁啾的时间历时。
在从人314反射之后，经反射信号xRx(t)在电子设备处被接收回来。在该示例中，经反射信号如下：
xRx(t)＝ARxcos[2πfc(t-tR)+πK(t-tR)2]
此处，ARx表示收到信号的幅度；tR表示时间延迟。时间延迟与往返距离成比例，并取值
Figure BDA0003505887750000161
如以上所讨论的，FMCW雷达将所发射信号与经反射信号彼此相乘以获得拍频信号y(t)：
Figure BDA0003505887750000162
此处，fb表示拍频，而
Figure BDA0003505887750000163
表示拍频信号的相位。
拍频fb包含关于离开人的距离R的信息。也就是说，根据下式，拍频fb与距离R成比例：
Figure BDA0003505887750000164
参照图4，如所解说的，雷达信号可从人的胸部反射。随着人呼吸并且他们的胸部移进和移出，距离R变化较小量，被表示为ΔR。具体地，如所解说的，当人吸气时，由于胸部扩张，所行进距离R减小，当人呼气时，行进距离R增大。
一般而言，当具有FMCW雷达的电子设备确定距离R时，此类距离测量的分辨率可能是相对粗略的。若分辨率或射程单元宽度大于由人的呼吸引起的胸部位移ΔR，则即使距离R随时间变化，R的所确定值也可能保持相同。然而，本发明人已经注意到，拍频信号相位
Figure BDA0003505887750000165
提供了更敏感的信号，该更敏感的信号可被用来检测距离的小变化(诸如在呼吸时由胸部位移引起的那些变化)。也就是说，与呼吸相对应的距离ΔR的一般周期性变化也与拍频信号的相位
Figure BDA0003505887750000166
的一般周期性变化相对应。该相位随时间的变化由下式给出：
Figure BDA0003505887750000171
此处，λ表示FMCW雷达信号的波长，而τ表示测量的时间。在其中无线通信设备在mmW频带中操作其FMCW雷达的示例中，波长λ一般小于1cm，为毫米的量级。
相应地，本公开的各个方面利用mmW信号的亚cm波长λ来测量经反射信号的时间相位演变，以估计由人类生命体征引起的一般周期性相位模式。虽然以上讨论聚焦于由呼吸引起的变化，但本公开并不限于仅由呼吸引起的变化。如以下进一步详细讨论的，至少人的心率也可能引起经反射信号的相位
Figure BDA0003505887750000176
的可测量变化。也就是说，心脏因收缩和舒张而引起的压力变化一般是周期性的，其中心跳速率为其频率。该一般周期性压力变化导致人的皮肤的一般周期性微振动，可利用本文中所描述的测量来检测该微振动。
现在参照图5，一系列图表概念性地解说了根据本公开的一些方面的利用FMCW雷达的呼吸和心跳生命体征的提取。例如，左边示出的第一图表502解说了反射信号的接收功率
Figure BDA0003505887750000172
因变于电子设备与目标对象之间的射程或距离。示出了这些经反射样本的若干实现，其在由慢时间指数τn索引的维度中解说。
如在第一图表502中看到的，Y的峰值收到功率出现在每个样本中跨时间索引τ的相同射程或距离处。相应地，使用拍频信号的DFT(通常与FMCW雷达测量一起使用)的峰值功率的相对低分辨率射程测量可能无法提供确定目标对象是否为人类所需的生命体征信息。
在第二图表504中，绘制了拍频信号的DFT在图表502中所示的测量的峰值处的相位
Figure BDA0003505887750000173
也就是说，图表504示出了拍频信号具有峰值能量的相位
Figure BDA0003505887750000174
其因变于电子设备与目标对象之间的射程或距离。像在图表502中一样，此处在图表504中，示出了这些经反射样本的若干实现，其在由慢时间指数τn索引的维度中解说。尽管第一图表502仅示出了四个实现，但是第二图表504在时间维度上扩展以示出300个实现。
第三图表506移除了射程维度，并将来自第二图表504中的数据映射成二维，从而示出相位
Figure BDA0003505887750000175
因变于慢索引时间τn。在所解说的示例中，第二图表504中的所有数据点都落在相同的射程单元内，这是由于经反射信号的收到功率的峰值的任何波动小到不足以随样本而变化。然而，在其他示例中，并非所有数据点都必须落在相同的射程单元内。也就是说，目标对象可相对于检测器移动；该射程可能在两个射程单元之间达到或接近阈值；等。在本公开的一方面，第三图表506可包括相位
Figure BDA0003505887750000181
因变于慢索引时间τn，仅针对落在相同的射程单元内的样本。也就是说，若确定一组样本落在不同的射程单元内，则这些样本的相位之间的比较可能意义不大。如在此处看到的，尽管所有数据点可对应于如根据峰值能量测量所确定的相同射程单元，但是相位
Figure BDA0003505887750000182
中一般存在周期性波动。第四图表508示出了相位
Figure BDA0003505887750000183
的DFT，从而示出了相位
Figure BDA0003505887750000184
的幅度因变于频率。此处，通过基于与慢时间指数τn相对应的采样率的先验知识的转换来确定频率。
如第四图表508中所示，在大约0.2Hz至0.33Hz处看到清晰的峰值，这一般是人的呼吸速率范围。由此，该数据可被用来示出被测量的目标对象是人类，因为它在与人的生命体征(即，呼吸速率)相对应的频率处引起相位变化。另外，在大约1Hz至1.67Hz处看到另一清晰的峰值，这一般是人的心率范围。在本公开的进一步方面，为了提供心率检测的改进灵敏度，可检测连贯样本中的相位
Figure BDA0003505887750000185
变化(Δ)。本质上，连贯样本中的值之间的差是类似于连续函数的时间导数的离散时间。因此，通过计算连贯样本之间的差，可以可靠地检测在与人类心跳相对应的频率处发生的相位的小变化。此外，计算该差可以有助于衰减由呼吸引起的相位测量中相对缓慢的频率变化，否则它可能掩盖相对弱的心率信号。
某些示例可用来提高所提取的相位信号的频谱估计的分辨率的另一种技术可包括使用一种或多种“超分辨率”技术。例如，多信号分类(MUSIC)和使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)是本领域普通技术人员公知的频谱估计技术。藉由此类技术，可以更可靠地确定在与生命体征(诸如呼吸或心跳)相关联的频率处提取的相位信号中的峰值。
由此，该数据可被用来示出被测量的目标对象是人类，因为它在与另一人类生命体征(即，心率)相对应的频率处引起相位变化。
换言之，即使与所估计距离相对应的所标识射程单元由于静态目标对象而跨相继捕获保持相同，相位仍然可遵循具有与人类生命体征相对应的频率分量的模式而改变。
例如，若电子设备用于FMCW雷达的频率为30GHz，则波长λ＝1cm。在该波长处，若位移变化ΔR＝5mm，则每次呼吸时的相位旋转为π弧度。考虑到人在呼吸时的胸部移动可能大于5mm，有必要确保采样率足够高以避免混叠。例如，雷达脉冲的采样率可至少是人的最高预测呼吸速率的两倍。在一个示例中，为了实现高分辨率目标对象测量以构造回波信号的离散时间相位演变，可利用20Hz的采样率。
图6是解说根据本公开的一些方面的用于使传输适中以减少对人类目标的照射量的示例性过程的流程图。虽然可使用人类作为示例，但是任何活的动物都可以是调整传输功率的基础。如下所述，一些或全部所解说的特征可在本公开的范围内在特定实现中省略，并且一些所解说的特征可不被要求用于实现所有实施例。在一些示例中，图6的过程可由图1和/或2中所解说的电子设备102来执行。在一些示例中，图6的过程可由电子设备的各种组件(包括但不限于如图3和/或4中所解说的收发机120和处理器或DSP电路系统128)来执行。在一些示例中，图6的过程可由用于执行下述功能或算法的任何合适的装备或装置来执行。
在框602，电子设备102可传送检测信号。例如，收发机120可利用一个或多个天线(诸如发射天线210-1)来发射脉冲、FMCW信号、多频调信号、或用于基于雷达的邻近度检测的任何其他合适信号。
在框604，电子设备102可接收从目标对象反射的反射信号。例如，收发机120可利用一个或多个天线(诸如接收天线210-2)来接收反射信号。在框602和604的该过程可被重复任意合适的次数，其中反射信号的样本以任意合适的采样率来获取。如上所述，一些示例可利用20Hz的采样率。
在框606，电子设备102可处理经反射信号以提取用于确定经反射信号是否包括人类生命体征的参数。例如，如上所述，电子设备102可将所发射信号与经反射信号组合以获得拍频信号，并且随后可例如通过计算拍频信号的DFT来将拍频信号变换到频域。电子设备102随后可提取拍频信号的相位，该相位在每个实现处以拍频信号的DFT的峰值功率来获取。电子设备102随后可计算该所提取的相位信息的DFT(基于实现序列的采样率)以获得相位样本的频域数据集，如在以上描述且在图5中的图表508中所解说的。
在框608，电子设备102可确定(诸)所提取的参数是否指示人类目标对象。例如，电子设备102可确定相位信息的频域表示是否包括在与已知人类生命体征相对应的频率范围内大于阈值幅度的一个或多个峰值。例如，若在大约0.2Hz至0.33Hz的范围内存在大于阈值幅度的峰值，则该数据可被称为表示由人类呼吸引起的周期性微移动。类似地，若在大约1Hz至1.67Hz的范围内存在大于阈值幅度的峰值，则该数据可被称为表示由人类心跳引起的周期性微移动。电子设备102在期望频率范围内使用的阈值可采用任何合适的值，并且在一些实现中，可基于以各种角度且在可能展现出与相同的生命体征相对应的不同程度的微移动的各个身体部位上测试各种人在各种状况下的生命体征来实验性地确定。
不同的实现可针对与任何合适数目的一个或多个人类生命体征相对应的任何合适数目的一个或多个频率范围来寻找这些阈值。例如，若电子设备102检测到呼吸、心跳、或两者，则其可确定目标对象是人类。若检测到一个或多个人类生命体征，则在框610，电子设备102可调整传输信号(诸如mmW上行链路信号)的至少一个传输参数以提供不大于mmW信号对人类目标对象的最大准许照射量(MPE)。例如，电子设备102可调整上行链路信号的功率电平、上行链路信号的波束转向角、上行链路信号的频率、上行链路信号的所选天线、上行链路信号的通信协议、或以上的组合中的至少一者，以使得上行链路信号在人类目标对象处的功率不大于MPE监管要求。
在另一方面，若电子设备102确定没有检测到人类生命体征，则在框612，电子设备102可在不计及MPE规则的情况下调整传输信号的至少一个传输参数。例如，该电子设备可使得所传送信号在非人类目标对象处的功率可超过MPE水平来调整传输参数。
在框614，电子设备102可使用经调整传输参数来传送经调整信号，如上所述。
通过使用该算法，电子设备可通过利用基于雷达的邻近度检测器监视生命体征来可靠地区分人类目标对象和非人类目标对象。以此方式，电子设备可对人类进行分类，即使在他们驻定时(诸如在它们昏倒或处于深度睡眠时)。在一些示例中，该算法可由基于FMCW雷达的传统邻近度检测器电路来利用，这些电路当前已经存在于市场上。也就是说，可获取来自此类基于FMCW雷达的邻近度检测器的信息，并且可将一组连贯雷达回波、捕获、或实现存储在存储器中。这些所存储的实现可通过利用附加的DFT进行后期处理以提取随时间的相位变化。
图7是解说根据本公开的一些方面的用于检测、测量或表征目标的示例性过程的流程图。如下所述，一些或全部所解说的特征可在本公开的范围内在特定实现中省略，并且一些所解说的特征可不被要求用于实现所有实施例。在一些示例中，图7的过程可由图1和/或2中所解说的电子设备102来执行。在一些示例中，图7的过程可由电子设备的各种组件(包括但不限于如图3或4中所解说的收发机120和处理器或DSP电路系统128)来执行。在一些示例中，图7的过程可由用于执行下述功能或算法的任何合适的装备或装置来执行。
在框702，电子设备102可获得拍频信号y(t)(例如，与基于FMCW雷达的反射信号相对应)，如上所述：
Figure BDA0003505887750000211
例如，收发机120可传送检测信号和/或接收反射信号，并且处理器/DSP电路系统128可将所传送信号与经反射信号组合以获得拍频信号y(t)。
在框704，电子设备102可确定拍频信号y(t)的因变于频率的收到功率|Y频率|。例如，处理器/DSP电路系统128可例如通过计算拍频信号的DFT来将拍频信号y(t)变换到频域。
Y频率＝DFT[y(t)]
在框706，电子设备102可基于频域拍频信号Y频率的峰值功率来确定至目标的大致距离R。例如，处理器/DSP电路系统128可确定经反射信号的收到功率的峰值或最大值并确定与该峰值相对应的频率fb。如上所述，大致距离R可基于下式从该频率获得：
Figure BDA0003505887750000212
在框708，电子设备102可确定多个实现中与该频域拍频信号的峰值功率相对应的相位
Figure BDA0003505887750000213
此处，如上所述，此处确定的相位
Figure BDA0003505887750000214
可对应于一组实现，每个实现具有落在相同射程单元中的大致距离R。在其他示例中，此处确定的相位
Figure BDA0003505887750000221
可对应于一组实现，每个实现具有落在合适给定距离的阈值距离内的大致距离R。
Figure BDA0003505887750000222
在框710，电子设备102可确定相位数据
Figure BDA0003505887750000223
的频域表示。例如，处理器/DSP电路系统128可基于采样率τ来计算离散傅里叶变换
Figure BDA0003505887750000224
在可任选框712，电子设备102可将高通滤波器应用于相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以增强与心率相关联的较高频信号。例如，处理器/DSP电路系统128可将任何合适的低通IIR或FIR滤波器应用于相位数据
Figure BDA0003505887750000225
在框714，电子设备102可确定相位数据
Figure BDA0003505887750000226
的频域表示是否包括与人类生命体征(诸如呼吸速率、心率、和/或与人体器官相对应的状况或数据)相对应的频率处的峰值。例如，处理器/DSP电路系统128可确定相位数据
Figure BDA0003505887750000227
的频域表示的一个或多个局部或全局最大值、和/或达到合适阈值以上的一个或多个峰值。处理器/DSP电路系统128随后可确定与所确定的一个或多个峰值相对应的频率，并确定该频率是否位于与所预测心率相对应的范围内、和/或在与所预测呼吸速率相对应的范围内。
在可任选框718，电子装置102可确定相位
Figure BDA0003505887750000228
的频域表示的连贯样本之间的差Δ。与连续时间函数的时间导数类似，离散时间函数(诸如
Figure BDA0003505887750000229
)的差Δ可提供频域相位数据的变化率。
并且在可任选框720，电子设备102可在与人类生命体征相对应的频率处(例如，在与所预测心率相对应的范围内和/或在与所预测呼吸速率相对应的范围内)确定差Δ是否包括峰值或大于给定阈值的值。
根据各个方面，在框714和/或720处确定的峰值可提供可被用于任何合适目的的人类生命体征信息(诸如心率和/或呼吸速率)。
在另一示例中，在电子设备102在框710确定相位数据的频域表示之后，该过程可继续至框716。此处，电子设备102可利用处理器/DSP 128来通过基于频谱估计技术(例如，多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT))处理相位
Figure BDA00035058877500002210
来确定相位
Figure BDA00035058877500002211
在与人类生命体征相对应的频率处是否包括峰值或大于给定阈值的值。在该示例中，该过程随后可任选地继续至框718并如上所述地继续。
尽管上述描述主要聚焦于其中人类生命体征检测可由无线通信设备用于达成MPE遵从性的示例，但本公开并不限于此领域。也就是说，基于雷达的人类生命体征检测器的使用可被用于该示例之外的广泛应用。在下文描述了仅一些示例。
例如，基于雷达的人类生命体征检测器可在医疗领域中被用于心率监测。以此方式，老年人或婴儿的心率可使用它们邻近的简单设备进行密切监视。由此，任何异常的心脏行为都可能被实时检测到，从而改善治疗和护理。在另一示例中，基于雷达的人类生命体征检测器可被用于监视睡眠模式。例如，睡眠阶段的历时(诸如深度睡眠、轻度睡眠、REM睡眠等)可由对应的呼吸模式和心率变化来确定。由此，此类生命体征检测器可被用来分析人的睡眠质量。在又另一示例中，基于雷达的人类生命体征检测器可被用于智能家居或联网家庭中的各种功能。基于对人的生命体征以及他们的位置的检测，可控制此类联网家庭中的参数，诸如根据是否检测到人类以及在房间的哪个部分检测到他们来控制空调或供暖。类似地，环绕声系统可标识出收听者所在的位置以优化声学环境。
图8是解说根据本公开的进一步方面的用于检测、测量或表征目标的示例性过程的流程图。如下所述，一些或全部所解说的特征可在本公开的范围内在特定实现中省略，并且一些所解说的特征可不被要求用于实现所有实施例。在一些示例中，图8的过程可由图1和/或2中所解说的电子设备102来执行。在一些示例中，图8的过程可由电子设备的各种组件(包括但不限于如图3或4中所解说的收发机120和处理器或DSP电路系统128)来执行。在一些示例中，图8的过程可由用于执行下述功能或算法的任何合适的装备或装置来执行。
在框802，电子设备102可获得拍频信号y(t)(例如，与基于FMCW雷达的反射信号相对应)，如上所述：
Figure BDA0003505887750000231
例如，收发机120可传送检测信号和/或接收反射信号，并且处理器/DSP电路系统128可将所传送信号与经反射信号组合以获得拍频信号y(t)。
在框804，电子设备102可确定拍频信号y(t)的因变于频率的收到功率|Y频率|。例如，处理器/DSP电路系统128可例如通过计算拍频信号的DFT将拍频信号y(t)变换到频域。
Y频率＝DFT[y(t)]
在框806，电子设备102可基于频域拍频信号Y频率的峰值功率来确定至目标的大致距离R。例如，处理器/DSP电路系统128可确定经反射信号的收到功率的峰值或最大值并确定与该峰值相对应的频率fb。如上所述，大致距离R可基于下式从该频率获得：
Figure BDA0003505887750000241
在框808，电子设备102可确定多个实现中与该频域拍频信号的峰值功率相对应的相位
Figure BDA0003505887750000242
此处，如上所述，此处所确定的相位
Figure BDA0003505887750000243
可对应于一组实现，每个实现具有落在相同射程单元中的大致距离R。在其他示例中，此处确定的相位
Figure BDA0003505887750000244
可对应于一组实现，每个实现具有落在合适给定距离的阈值距离内的大致距离R。
Figure BDA0003505887750000245
在框810，电子设备102可确定相位数据
Figure BDA0003505887750000246
的频域表示。例如，处理器/DSP电路系统128可基于采样率τ来计算离散傅里叶变换
Figure BDA0003505887750000247
如上所述，实现本公开的不同方面的各种示例可提供随时间动态地确定心率和/或呼吸速率。也就是说，在确定相位数据
Figure BDA0003505887750000248
的频域表示之后，图8的过程可在各种示例中继续至框814、816或818。
在框814，电子设备102可基于相位数据
Figure BDA0003505887750000249
的频域表示来确定心率。例如，处理器/DSP电路系统128可在所预测心率频率的阈值距离内标识相位数据
Figure BDA00035058877500002410
的频域表示中的峰值，并且可相应地确定所标识峰值的频率对应测得的心率。
在框816，电子设备102可基于相位数据
Figure BDA00035058877500002411
的频域表示来确定呼吸速率。例如，处理器/DSP电路系统128可在所预测呼吸速率频率的阈值距离内标识相位数据
Figure BDA00035058877500002412
的频域表示中的峰值，并且可相应地确定所标识峰值的频率对应测得的呼吸速率。
在框818，电子设备102可基于心率和/或呼吸速率来确定睡眠模式。例如，处理器/DSP电路系统128可确定心率和/或呼吸速率，如以上关于框814和/或816所描述的。此外，处理器/DSP电路系统128可将所确定的心率和/或呼吸速率应用于将相应速率、相应速率随时间的变化、和/或预期速率与一个或多个睡眠模式、参数、或特性相关联的合适算法。
在可任选框820，与控制系统、自动化系统、智能家居、或任何其他合适的处理系统相对应，电子设备102可向控制系统提供与所确定距离(例如，见框806)、所确定心率、所确定呼吸速率、和/或所确定睡眠模式相对应的信息。也就是说，此类所确定值可被用作用于控制一个或多个自动化功能的控制系统的输入或参数。此类自动化功能可包括但不限于智能家居功能、气候控制功能、音频/视频功能、照明功能等。
具有各种特征的进一步示例
示例1：一种用于检测目标对象的生命体征的方法、装置和非瞬态计算机可读介质。一种装置传送多个检测信号并接收从该目标对象反射的多个反射信号。该装置随后处理该多个反射信号以提取用于确定该多个反射信号是否指示人类生命体征的一个或多个参数。基于是否在该目标对象处检测到人类生命体征，该装置调整至少一个传输参数并使用该传输参数来传送经调整信号。
示例2：如示例1的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中该传输参数是功率电平、波束转向角、频率、所选天线、和/或通信协议中的至少一者。
示例3：如示例1至2中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中这些人类生命体征是呼吸速率、心率、和/或与人体器官的状况或数据中的至少一者。
示例4：如示例1至3中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中为了处理该多个反射信号，该装置将该多个检测信号与该多个反射信号组合以获得与采样率相对应的多个拍频信号。该装置随后确定该多个拍频信号中的每一者的频域表示的收到功率。该装置随后确定与该多个拍频信号的频域表示中的每一者的峰值功率相对应的相位数据。该装置随后确定该相位数据相对于该采样率的频域表示。
示例5：如示例1至4中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中该装置进一步确定该相位数据的频域表示在与这些人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
示例6：如示例1至5中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中为了处理该多个反射信号，该装置将高通滤波器应用于该相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以增强与心率相关联的较高频信号。
示例7：如示例1至6中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中为了处理该多个反射信号，该装置计算连贯样本中的相位数据的频域表示的值之间的差；以及确定该差在与这些人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
示例8：如示例1至7中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中经调整信号是毫米波信号。此处，当该装置调整至少一个传输参数时，该装置将经调整信号配置成提供不大于该毫米波信号对人类目标对象的最大准许照射量。
示例9：如示例1至8中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中为了处理该多个反射信号，该装置利用多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)中的至少一者来进行频谱估计。
示例10：一种用于检测目标对象的生命体征的方法、装置和非瞬态计算机可读介质。一种装置获得与从目标对象反射的基于调频连续波(FMCW)雷达的反射信号相对应的拍频信号，该拍频信号与采样率相对应。该装置随后基于该拍频信号的频域表示的峰值功率来确定至该目标对象的距离。该装置随后确定与该拍频信号的频域表示的峰值功率相对应的相位数据。进一步，该装置随后基于该采样率来确定该相位数据的频域表示，并基于该相位数据的频域表示来确定该目标对象的生命体征。
示例11：如示例10的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中该目标对象的生命体征包括心率、呼吸速率、和/或睡眠模式中的至少一者。
示例12：如示例10至11中的任一项的方法、装置和非瞬态计算机可读介质，其中该装置进一步向控制系统提供与所确定距离和所确定生命体征相对应的信息以控制一个或多个自动化功能。
在本公开内，措辞“示例性”用于意指“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实现或方面不必被解释为优于或胜过本公开的其他方面。同样，术语“方面”不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。术语“耦合”在本文中用于指两个对象之间的直接或间接耦合。例如，如果对象A物理地接触对象B，且对象B接触对象C，则对象A和C仍可被认为是彼此耦合的——即便它们并非彼此直接物理接触。例如，第一对象可以耦合至第二对象，即便第一对象从不直接与第二对象物理接触。术语“电路”和“电路系统”被宽泛地使用且意在包括电子器件和导体的硬件实现以及信息和指令的软件实现两者，这些电子器件和导体在被连接和配置时使得能够执行本公开中描述的功能而在电子电路的类型上没有限制，这些信息和指令在由处理器执行时使得能够执行本公开中描述的各功能。
图1-8中解说的组件、步骤、特征和/或功能中的一者或多者可被重新编排和/或组合成单个组件、步骤、特征或功能，或者实施在若干组件、步骤或功能中。还可添加附加的元件、组件、步骤、和/或功能而不会脱离本文中所公开的新颖性特征。图1-8中解说的装置、设备和/或组件可被配置成执行本文中所描述的一个或多个方法、特征或步骤。本文中所描述的新颖算法还可被高效地实现在软件中和/或嵌入在硬件中。
应理解，所公开的方法中各步骤的具体次序或阶层是示例性过程的解说。基于设计偏好，应理解，可以重新编排这些方法中各步骤的具体次序或阶层。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或阶层，除非在本文中有特别叙述。
提供先前描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。由此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是应被授予与权利要求的语言相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述并非旨在表示“有且仅有一个”——除非特别如此声明，而是旨在表示“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些/某个”指的是一个或多个。引述一列项目中的“至少一个”的短语指代这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖：a；b；c；a和b；a和c；b和c；以及a、b和c。本公开通篇描述的各个方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不旨在捐献于公众，无论此类公开内容是否明确记载在权利要求书中。

Claims (48)

1.一种用于检测目标对象的生命体征的方法，所述方法包括：
传送多个检测信号；
接收从所述目标对象反射的多个反射信号；
处理所述多个反射信号以提取用于确定所述多个反射信号是否指示人类生命体征的一个或多个参数；
基于是否在所述目标对象处检测到人类生命体征来调整至少一个传输参数；以及
使用所述传输参数来传送经调整信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述传输参数包括功率电平、波束转向角、频率、所选天线、通信协议、或其组合中的至少一者。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述人类生命体征包括呼吸速率、心率、或与人体器官相对应的状况或数据中的至少一者。
4.如权利要求1所述的方法，其中处理所述多个反射信号包括：
将所述多个检测信号与所述多个反射信号组合以获得与采样率相对应的多个拍频信号；
确定所述多个拍频信号中的每一者的频域表示的收到功率；
确定与所述多个拍频信号的频域表示中的每一者的峰值功率相对应的相位数据；以及
确定所述相位数据相对于所述采样率的频域表示。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
确定所述相位数据的所述频域表示在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
6.如权利要求4所述的方法，其中处理所述多个反射信号进一步包括：
将高通滤波器应用于所述相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以增强与心率相关联的较高频信号。
7.如权利要求4所述的方法，其中处理所述多个反射信号进一步包括：
计算连贯样本中的所述相位数据的所述频域表示的值之间的差；以及
确定所述差在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述经调整信号包括毫米波信号，并且
其中调整至少一个传输参数包括将所述经调整信号配置成提供不大于所述毫米波信号对人类目标对象的最大准许照射量。
9.如权利要求1所述的方法，其中处理所述多个反射信号包括利用多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)中的至少一者来进行频谱估计。
10.一种被配置成用于检测目标对象的生命体征的电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
存储器，所述存储器被通信地耦合到所述处理器；以及
收发机，所述收发机被通信地耦合到所述处理器；
其中所述处理器和所述存储器被配置成用于：
经由所述收发机来传送多个检测信号；
经由所述收发机来接收从所述目标对象反射的多个反射信号；
处理所述多个反射信号以提取用于确定所述多个反射信号是否指示人类生命体征的一个或多个参数；
基于是否在所述目标对象处检测到人类生命体征来调整至少一个传输参数；以及
经由所述收发机使用所述传输参数来传送经调整信号。
11.如权利要求10所述的电子设备，其中所述传输参数包括功率电平、波束转向角、频率、所选天线、通信协议、或其组合中的至少一者。
12.如权利要求10所述的电子设备，其中所述人类生命体征包括呼吸速率、心率、或与人体器官相对应的状况或数据中的至少一者。
13.如权利要求10所述的电子设备，其中处理所述多个反射信号包括：
将所述多个检测信号与所述多个反射信号组合以获得与采样率相对应的多个拍频信号；
确定所述多个拍频信号中的每一者的频域表示的收到功率；
确定与所述多个拍频信号的所述频域表示中的每一者的峰值功率相对应的相位数据；以及
确定所述相位数据相对于所述采样率的频域表示。
14.如权利要求13所述的电子设备，其中所述处理器被进一步配置成用于：
确定所述相位数据的所述频域表示在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
15.如权利要求13所述的电子设备，其中处理所述多个反射信号进一步包括：
将高通滤波器应用于所述相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以增强与心率相关联的较高频信号。
16.如权利要求13所述的电子设备，其中处理所述多个反射信号进一步包括：
计算连贯样本中的所述相位数据的所述频域表示的值之间的差；以及
确定所述差在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
17.如权利要求10所述的电子设备，其中所述经调整信号包括毫米波信号，并且
其中调整至少一个传输参数包括将所述经调整信号配置成提供不大于所述毫米波信号对人类目标对象的最大准许照射量。
18.如权利要求10所述的电子设备，其中处理所述多个反射信号包括利用多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)中的至少一者来进行频谱估计。
19.一种存储计算机可执行代码的非瞬态计算机可读介质，包括用于使电子设备执行以下操作的代码：
传送多个检测信号；
接收从目标对象反射的多个反射信号；
处理所述多个反射信号以提取用于确定所述多个反射信号是否指示人类生命体征的一个或多个参数；
基于是否在所述目标对象处检测到人类生命体征来调整至少一个传输参数；以及
使用所述传输参数来传送经调整信号。
20.如权利要求19所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述传输参数包括功率电平、波束转向角、频率、所选天线、通信协议、或其组合中的至少一者。
21.如权利要求19所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述人类生命体征包括呼吸速率、心率、或与人体器官相对应的状况或数据中的至少一者。
22.如权利要求19所述的非瞬态计算机可读介质，其中用于使所述电子设备处理所述多个反射信号的代码包括用于使所述电子设备执行以下操作的代码：
将所述多个检测信号与所述多个反射信号组合以获得与采样率相对应的多个拍频信号；
确定所述多个拍频信号中的每一者的频域表示的收到功率；
确定与所述多个拍频信号的所述频域表示中的每一者的峰值功率相对应的相位数据；以及
确定所述相位数据相对于所述采样率的频域表示。
23.如权利要求22所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述计算机可执行代码进一步包括用于使所述电子设备执行以下操作的代码：
确定所述相位数据的所述频域表示在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
24.如权利要求22所述的非瞬态计算机可读介质，其中用于使所述电子设备处理所述多个反射信号的代码进一步包括用于使所述电子设备执行以下操作的代码：
将高通滤波器应用于所述相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以增强与心率相关联的较高频信号。
25.如权利要求22所述的非瞬态计算机可读介质，其中用于使所述电子设备处理所述多个反射信号的代码进一步包括用于使所述电子设备执行以下操作的代码：
计算连贯样本中的所述相位数据的所述频域表示的值之间的差；以及
确定所述差在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
26.如权利要求19所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述经调整信号包括毫米波信号，并且
其中用于使所述电子设备调整至少一个传输参数的代码包括用于使所述电子设备将所述经调整信号配置成提供不大于所述毫米波信号对人类目标对象的最大准许照射量的代码。
27.如权利要求19所述的非瞬态计算机可读介质，其中用于使所述电子设备处理所述多个反射信号的代码包括用于使所述电子设备利用多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)中的至少一者来进行频谱估计的代码。
28.一种被配置成用于检测目标对象的生命体征的电子设备，所述电子设备包括：
用于传送多个检测信号的装置；
用于接收从所述目标对象反射的多个反射信号的装置；
用于处理所述多个反射信号以提取用于确定所述多个反射信号是否指示人类生命体征的一个或多个参数的装置；
用于基于是否在所述目标对象处检测到人类生命体征来调整至少一个传输参数的装置；以及
用于使用所述传输参数来传送经调整信号的装置。
29.如权利要求28所述的电子设备，其中所述传输参数包括功率电平、波束转向角、频率、所选天线、通信协议、或其组合中的至少一者。
30.如权利要求28所述的电子设备，其中所述人类生命体征包括呼吸速率、心率、或与人体器官相对应的状况或数据中的至少一者。
31.如权利要求28所述的电子设备，其中用于处理所述多个反射信号的装置被进一步配置成用于：
将所述多个检测信号与所述多个反射信号组合以获得与采样率相对应的多个拍频信号；
确定所述多个拍频信号中的每一者的频域表示的收到功率；
确定与所述多个拍频信号的所述频域表示中的每一者的峰值功率相对应的相位数据；以及
确定所述相位数据相对于所述采样率的频域表示。
32.如权利要求31所述的电子设备，进一步包括：
用于确定所述相位数据的所述频域表示在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值的装置。
33.如权利要求31所述的电子设备，其中用于处理所述多个反射信号的装置被进一步配置成用于：
将高通滤波器应用于所述相位数据以衰减与呼吸相关联的较低频信号，以增强与心率相关联的较高频信号。
34.如权利要求31所述的电子设备，其中用于处理所述多个反射信号的装置被进一步配置成用于：
计算连贯样本中的所述相位数据的所述频域表示的值之间的差；以及
确定所述差在与所述人类生命体征相对应的频率范围内是否包括大于阈值幅度的峰值。
35.如权利要求28所述的电子设备，其中所述经调整信号包括毫米波信号，并且
其中用于调整至少一个传输参数的装置被进一步配置成用于将所述经调整信号配置成提供不大于所述毫米波信号对人类目标对象的最大准许照射量。
36.如权利要求28所述的电子设备，其中用于处理所述多个反射信号的装置被进一步配置成用于利用多信号分类(MUSIC)或使用旋转不变性的信号参数估计(ESPRIT)中的至少一者来进行频谱估计。
37.一种用于检测目标对象的生命体征的方法，所述方法包括：
获得与从所述目标对象反射的基于调频连续波(FMCW)雷达的反射信号相对应的拍频信号，所述拍频信号与采样率相对应；
基于所述拍频信号的频域表示的峰值功率来确定至所述目标对象的距离；
确定与所述拍频信号的频域表示的所述峰值功率相对应的相位数据；
基于所述采样率来确定所述相位数据的频域表示；以及
基于所述相位数据的频域表示来确定所述目标对象的所述生命体征。
38.如权利要求37所述的方法，其中所述目标对象的所述生命体征包括心率、呼吸速率、或睡眠模式中的至少一者。
39.如权利要求37所述的方法，进一步包括：
向控制系统提供与所确定的距离和所确定的生命体征相对应的信息以控制一个或多个自动化功能。
40.一种被配置成用于检测目标对象的生命体征的电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
存储器，所述存储器被通信地耦合到所述处理器；以及
收发机，所述收发机被通信地耦合到所述处理器；
其中所述处理器和所述存储器被配置成用于：
获得与从所述目标对象反射的基于调频连续波(FMCW)雷达的反射信号相对应的拍频信号，所述拍频信号与采样率相对应；
基于所述拍频信号的频域表示的峰值功率来确定至所述目标对象的距离；
确定与所述拍频信号的频域表示的所述峰值功率相对应的相位数据；
基于所述采样率来确定所述相位数据的频域表示；以及
基于所述相位数据的频域表示来确定所述目标对象的所述生命体征。
41.如权利要求40所述的电子设备，其中所述目标对象的所述生命体征包括心率、呼吸速率、或睡眠模式中的至少一者。
42.如权利要求40所述的电子设备，其中所述处理器和所述存储器被进一步配置成用于：
向控制系统提供与所确定的距离和所确定的生命体征相对应的信息以控制一个或多个自动化功能。
43.一种存储计算机可执行代码的非瞬态计算机可读介质，包括用于使电子设备执行以下操作的代码：
获得与从目标对象反射的基于调频连续波(FMCW)雷达的反射信号相对应的拍频信号，所述拍频信号与采样率相对应；
基于所述拍频信号的频域表示的峰值功率来确定至所述目标对象的距离；
确定与所述拍频信号的频域表示的所述峰值功率相对应的相位数据；
基于所述采样率来确定所述相位数据的频域表示；以及
基于所述相位数据的频域表示来确定所述目标对象的所述生命体征。
44.如权利要求43所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述目标对象的所述生命体征包括心率、呼吸速率、或睡眠模式中的至少一者。
45.如权利要求43所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述计算机可执行代码进一步包括用于使所述电子设备执行以下操作的代码：
向控制系统提供与所确定的距离和所确定的生命体征相对应的信息以控制一个或多个自动化功能。
46.一种被配置成用于检测目标对象的生命体征的电子设备，所述电子设备包括：
用于获得与从所述目标对象反射的基于调频连续波(FMCW)雷达的反射信号相对应的拍频信号的装置，所述拍频信号与采样率相对应；
用于基于所述拍频信号的频域表示的峰值功率来确定至所述目标对象的距离的装置；
用于确定与所述拍频信号的频域表示的所述峰值功率相对应的相位数据的装置；
用于基于所述采样率来确定所述相位数据的频域表示的装置；以及
用于基于所述相位数据的频域表示来确定所述目标对象的所述生命体征的装置。
47.如权利要求46所述的电子设备，其中所述目标对象的所述生命体征包括心率、呼吸速率、或睡眠模式中的至少一者。
48.如权利要求46所述的电子设备，进一步包括：
用于向控制系统提供与所确定的距离和所确定的生命体征相对应的信息以控制一个或多个自动化功能的装置。
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