多对象环境中使用雷达的超精确对象跟踪的制作方法

阅读：评论：0

多对象环境中使用雷达的超精确对象跟踪
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年6月30日提交的美国专利申请16/917,852号的权益，该专利申请的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
技术领域
3.本公开整体涉及对象感测系统，并且更具体地涉及使用雷达来检测和跟踪一个或多个对象诸如触笔。

背景技术：

4.当前很多类型的输入设备可用于在计算系统中执行操作，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等等。具体地，触摸屏因其在操作方面的简便性和灵活性以及其不断下降的价格而很受欢迎。触摸屏可包括触摸传感器面板和显示设备诸如液晶显示器(lcd)，该触摸传感器面板可以是具有触敏表面的透明面板，该显示设备可部分地或完全地被定位在面板的后面，使得触敏表面可覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸屏可允许用户通过使用手指、触笔或其他对象在由显示设备所显示的用户界面(ui)通常指示的位置处触摸触摸传感器面板来执行各种功能。一般来讲，触摸屏可识别触摸和触摸在触摸传感器面板上的位置，并且计算系统然后可根据触摸发生时出现的显示内容来解释触摸，并且然后可基于触摸来执行一个或多个动作。在一些电容式触摸感测系统的情况下，不需要显示器上的物理触摸来检测到触摸，并且可在表面附近检测到接近表面的对象而不实际触摸该表面。
5.然而，接近感测系统(可检测触摸和悬停对象两者的系统)常常需要跨大表面区域的传感器阵列以实现对象检测，并且当接近感测阵列被放置在显示器之上时，显示器的图像质量可能受损。此外，接近感测系统的对象检测范围通常是有限的，并且这些系统的位置和运动感测分辨率通常受到阵列中感测元件的数量和大小的限制。由于这些限制，已经开发了使用三角测量来检测对象的另选系统诸如超声波感测系统和雷达感测系统。然而，例如，当对象(例如，触笔)需要具有亚毫米精度的非常精确的位置检测时，即使这些系统也可能遭遇位置检测精度不足。

技术实现要素：

6.本公开涉及使用基于雷达的跟踪系统以提高的精度检测和跟踪一个或多个感兴趣的对象(例如，一个或多个触笔、手套的指尖)。在一些示例中，在设备(例如，计算机、平板电脑等)中实现的多个雷达可用于向一个或多个感兴趣的对象发射信号以及从一个或多个感兴趣的对象接收信号。如本文所用的术语，设备包括但不限于，例如，便携式和手持式电子设备、与其他电子器件通信的小型独立单元(其主要功能是在远程位置处提供雷达功能)、固定电子设备以及较大环境设备诸如智能房间或智能白板。为了将感兴趣的对象与不期望的对象(诸如持有感兴趣的对象的用户的手)区分开，感兴趣的对象可包括应答器，该
应答器将延迟元件应用于从雷达接收到的信号或者以其他方式处理该信号并且此后将返回信号发射回雷达。在利用延迟元件的示例中，如该术语在本文中所定义的，由延迟元件产生的延迟可将返回信号与其他源(例如，手等)的反射分开，并且使得能够将期望的返回信号与不期望的反射区分开。在处理从雷达接收到的信号的示例中，感兴趣的对象对接收到的信号进行匹配过滤，并且如果确认匹配，则将唯一返回信号发射回雷达，该唯一返回信号可被匹配和关联以过滤掉不期望的反射。期望的返回信号的清楚标识可导致更精确的对象距离确定、更精确的三角测量以及最终提高的位置检测和跟踪精度。
7.在一些示例中，上文所提及的延迟元件可使用模拟延迟(例如，电缆的电长度)或数字延迟(例如，模数转换器(adc)、数字逻辑和数模转换器(dac))在感兴趣的对象中实现以延迟从雷达接收到的调频(fm)信号。在一些示例中，fm信号可以是调频连续波(fmcw)信号。在利用fmcw信号的其他示例中，延迟元件可使用载波漂移来实现，其中频率差表示期望的延迟。例如，感兴趣的对象可包括两个锁相环(pll)或通过载波漂移在频率上分开的其他频率源。可对接收到的fmcw信号进行下变频、上变频并以期望的载波漂移发射回雷达。雷达处理电路可利用发射和接收信号之间的载波漂移以及fmcw信号的已知特性来确定雷达和感兴趣的对象之间的距离。然后可使用来自多个雷达的距离数据采用三角测量技术来以高精度确定对象位置。在一些示例中，可实现100微米或更好的精度。
8.基于雷达的对象跟踪系统诸如上文所述的那些可实现对在表面上或自由空间中移动的感兴趣的对象的二维或三维对象位置和姿势确定。另外，如果多个感兴趣的对象采用具有唯一延迟的延迟元件，则可由对象跟踪系统中的多个雷达同时跟踪多个感兴趣的对象，从而允许改进的协作体验。例如，此类系统可允许同一会议室中的多个用户(每个用户具有触笔)共同地编辑、绘制正在设备诸如智能板或智能显示器上创建或显示的共享文档或以其他方式向该共享文档贡献想法。在另一示例中，可穿戴设备诸如在一个或多个指尖上配备有延迟元件的手套可提供一个或多个感兴趣的对象(具有延迟元件的每个指尖是感兴趣的对象)以用于执行姿势。
附图说明
9.图1a至图1h示出了根据本公开的示例的可在用于执行精确对象跟踪的基于雷达的对象跟踪系统内利用的电子设备。
10.图2示出了根据本公开的示例的基于雷达的对象跟踪系统的示例性框图。
11.图3示出了根据本公开的示例的雷达单元的框图。
12.图4示出了根据本公开的示例的在基于雷达的对象跟踪系统内利用的膝上型计算机。
13.图5示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象和多个雷达的基于雷达的对象跟踪系统，该感兴趣的对象包含具有能够创建有效延时的延迟元件的应答器。
14.图6示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象和多个雷达的基于雷达的对象跟踪系统，该感兴趣的对象包含具有能够创建有效延时的延迟元件的应答器。
15.图7示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象和多个雷达的基于雷达的对象跟踪系统，该感兴趣的对象包含具有能够创建实际延时的延迟元件的应答器。
16.图8示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象和多个雷达的基于雷达的对象
跟踪系统，该感兴趣的对象包含具有能够创建实际延时的延迟元件的应答器。
17.图9示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象和多个雷达的基于雷达的对象跟踪系统，该感兴趣的对象包含具有能够创建有效延时的延迟元件的应答器。
18.图10示出了根据本公开的示例的用于高精度对象跟踪的过程。
19.图11示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象的基于雷达的对象跟踪系统，该感兴趣的对象包含能够从雷达接收预定义发射信号并发射唯一返回信号的应答器。
20.图12示出了根据本公开的示例的用于高精度对象跟踪的过程。
具体实施方式
21.在以下对各种示例的描述中，将参考形成以下描述的一部分的附图并且在附图中以说明的方式示出了可被实施的具体示例。应当理解，在不脱离各个示例的范围的情况下，可使用其他示例并且可作出结构性改变。
22.本公开涉及使用基于雷达的跟踪系统以提高的精度来检测和跟踪一个或多个感兴趣的对象(例如，一个或多个触笔、手套的指尖)。在一些示例中，在设备(例如，计算机、平板电脑等)中实现的多个雷达可用于向一个或多个感兴趣的对象发射信号以及从一个或多个感兴趣的对象接收信号。如本文所用的术语，设备包括但不限于，例如便携式和手持式电子设备、与其他电子器件通信的小型独立单元(其主要功能是在远程位置处提供雷达功能)、固定电子设备以及较大环境设备诸如智能房间或智能白板。为了将感兴趣的对象与不期望的对象(诸如持有感兴趣的对象的用户的手)区分开，感兴趣的对象可包括应答器，该应答器将延迟元件应用于从雷达接收到的信号或者以其他方式处理该信号并且此后将返回信号发射回雷达。如本文所用，术语“应答器”包括重新发射它接收到的相同信号(任选地具有延时)的设备(例如，转发器)或者接收一个信号并发射另一个信号的设备，其中所接收和所发射的信号不需要是相同的信号或相关的信号(例如，所发射的信号可不是与接收到的信号相同的信号或接收到的信号的修改版本)。此外，如本文所用，术语“延迟元件”包括产生相同信号的实际延迟(例如，电缆的电长度)的元件或产生有效延迟(例如，频移信号)的元件。在利用延迟元件的示例中，由延迟元件产生的延迟可将返回信号与其它源(例如，手等)的反射分开，并且实现期望的返回信号与不期望的反射的区分。在处理从雷达接收到的信号的示例中，感兴趣的对象对接收到的信号进行匹配过滤，并且如果确认匹配，则将唯一返回信号发射回雷达，该唯一返回信号可被匹配和关联以过滤掉不期望的反射。期望的返回信号的清楚标识可导致更精确的对象距离确定、更精确的三角测量以及最终提高的位置检测和跟踪精度。
23.在一些示例中，可使用模拟延迟(例如，电缆的电长度)或数字延迟(例如，adc、数字逻辑和dac)在感兴趣的对象中实现延迟元件以延迟从雷达接收到的fm信号。在一些示例中，fm信号可为fmcw信号。(如本文所用，除非另有说明，否则缩写“fm”用于表示fm或fmcw信号。)在利用fmcw信号的其他示例中，延迟元件可使用载波漂移来实现，其中频率差表示期望的延迟。例如，感兴趣的对象可包括两个pll或通过载波漂移在频率上分开的其他频率源。可对接收到的fmcw信号进行下变频、上变频并以期望的载波漂移发射回雷达。雷达处理电路可利用发射和接收信号之间的载波漂移以及fmcw信号的已知特性来确定雷达和感兴趣的对象之间的距离。然后可使用来自多个雷达的距离数据采用三角测量技术来以高精度
确定对象位置。在一些示例中，可实现100微米或更好的精度。
24.基于雷达的对象跟踪系统诸如上文所述的那些可实现对在表面上或自由空间中移动的感兴趣的对象的二维或三维对象位置和姿势确定。另外，如果多个感兴趣的对象采用包括具有唯一延迟的延迟元件的应答器，则可由对象跟踪系统中的多个雷达同时跟踪多个感兴趣的对象，从而允许改进的协作体验。例如，此类系统可允许同一会议室中的多个用户(每个用户具有触笔)共同地编辑、绘制正在设备诸如智能板或智能显示器上创建或显示的共享文档或以其他方式向该共享文档贡献想法。在另一示例中，可穿戴设备诸如在一个或多个指尖上配备有延迟元件的手套可提供一个或多个感兴趣的对象(具有延迟元件的每个指尖是感兴趣的对象)以用于执行姿势。
25.图1a至图1h示出了根据本公开的示例的可在用于执行精确对象跟踪的基于雷达的对象跟踪系统内利用的电子设备。图1a示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性移动电话102。图1b示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性数字媒体播放器104。图1c示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性个人计算机106。图1d示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性平板计算设备108。图1e示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性可穿戴设备110(例如，手表)。图1f示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性智能板112(例如，交互式白板)。图1g示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性智能屏幕114(例如，交互式视频屏幕)。图1h示出了根据本公开的示例的可在基于雷达的对象跟踪系统内利用的示例性手套116。应当理解，图1a至图1h所示的示例性设备是以举例的方式提供的，并且可在根据本公开的示例的用于跟踪对象的移动的基于雷达的对象跟踪系统内利用其他类型的设备。
26.可在基于雷达的对象跟踪系统内利用上述设备以向该设备添加对象跟踪能力。使用图1c作为示例，并入基于雷达的对象跟踪系统内的膝上型计算机106可为感兴趣的对象诸如跨其触摸屏、轨迹板或键盘移动的触笔提供二维中的对象跟踪能力。在其他示例中，基于雷达的对象跟踪系统还可为感兴趣的对象诸如在膝上型计算机的触摸屏、轨迹板或键盘之上或之外的空间中移动的触笔提供三维中的对象跟踪能力。在又其他示例中，基于雷达的对象跟踪系统还可为多个对象诸如在膝上型计算机的触摸屏、轨迹板或键盘之上或之外的空间中移动的多个触笔提供三维中的对象跟踪能力。在一个特定示例中，计算设备可被配置用于显示或捕获会议室中的一人的图像，并且那些人中的每一者可同时使用其自己的触笔在桌面上或在空间中或在智能板或屏幕上执行姿势以绘制或以其它方式提供输入或姿势，这些输入或姿势然后出现在正显示或捕获的图像上。
27.图2示出了根据本公开的示例的基于雷达的对象跟踪系统的示例性框图。在一些示例中，基于雷达的对象跟踪系统可包括设备200(例如，对应于上述设备102、104、106、108和110)和一个或多个触笔236。设备200可包括多个雷达单元208、主机处理器214和程序存储器216。在一些示例中，设备200可任选地包括雷达控制器206、触摸控制器204和触摸屏202中的一者或多者。尽管图2将主机处理器214、触摸控制器204和雷达控制器206示出为单独的功能块，但是在一些示例中，这些块中的两者或更多者可物理地驻留在同一控制器、处理器或芯片中。应当强调的是，图2仅仅是示例性的高级表示，并且在设备200中可包括更
少、更多或不同的功能块。
28.在一些示例中，主机处理器214可与雷达控制器206以及任选地与触摸控制器204通信以基于那些通信来发起或执行动作。雷达控制器206可控制多个雷达单元208的操作，对由雷达单元提供的数据执行处理，并且进一步向主机处理器214发射对象跟踪信号以用于进一步处理和操作。触摸控制器204可向触摸屏提供刺激信号，并且可接收和处理来自触摸屏的触摸信号，并且可进一步向主机处理器214发射触摸信号以用于进一步处理和操作。主机处理器214可连接到程序存储器216和显示控制器(未示出)以在触摸屏202上生成图像。程序存储器216可包括但不限于随机存取存储器(ram)或其他类型的存储器或存储装置、监视定时器等。
29.在一些示例中，主机处理器214可接收对象跟踪信息和/或触摸信息以标识自由空间姿势、二维姿势、触摸姿势、命令等。对象跟踪和/或触摸信息可被存储在程序存储器216中的计算机程序用来执行或发起动作，这些动作可包括但不限于移动对象诸如光标或指针、滚动或平移、调整控制设置、打开文件或文档、查看菜单、作出选择、执行指令、操作绘图程序等。主机处理器214还可执行可能与触摸处理不相关的附加功能。
30.需注意，可通过存储在程序存储器216中并由主机处理器214或其他处理器执行的固件来执行本文所述的程序控制的功能。该固件也可以存储和/或输送于任何非暂态计算机可读存储介质内，以供指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统或可以从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文档的上下文中，“非暂态计算机可读存储介质”可以是可包含或存储程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合的任何介质(不包括信号)。非暂态计算机可读存储介质可包括但不限于，电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、便携式计算机磁盘(磁性)、随机存取存储器(ram)(磁性)、只读存储器(rom)(磁性)、可擦除可编程只读存储器(eprom)(磁性)、便携式光盘(诸如cd、cd-r、cd-rw、dvd、dvd-r或dvd-rw)、或闪存存储器(诸如紧凑型闪存卡、安全数字卡)、usb存储设备、记忆棒等。
31.该固件也可传播于任何传输介质内以供指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统或可从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文的上下文中，“传输介质”可以是可传送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合的任何介质。传输可读介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁或红外有线或无线传播介质。
32.图3示出了根据本公开的示例的fm雷达单元308的框图。雷达单元308可包括雷达集成电路(ic)310、天线312和其它部件。在一些示例中，雷达ic 310可包括数字逻辑334，诸如一个或多个处理器318、存储器320、数字接收逻辑336和数字发射逻辑338。在一些示例中，雷达ic 310可包括模拟电路，诸如用于接收反射的或以其他方式返回的信号的放大器322、rf混频器324、rf pll或频率源326、中频(if)带通过滤器328、低噪声放大器340、发射驱动器342、if混频器344、if pll或频率源350、低通过滤器346、adc 330、dac 348以及用于发射信号的功率放大器332。雷达ic 310可使得能够感测对象诸如触笔的位置和该对象的运动。在一些示例中，雷达ic 130可以是fm(但不是连续波)雷达。在其他示例中，雷达ic 310可以是在3ghz和150ghz之间操作的fmcw雷达。在一些示例中，雷达ic 310可以是60ghz fmcw雷达。应当强调的是，图3仅仅是示例性的高级表示，并且雷达单元308中可包括更少、
更多或不同的部件和功能块。
33.图4示出了根据本公开的示例的在基于雷达的对象跟踪系统内利用的膝上型计算机400。在图4的示例中，膝上型计算机400包括三个雷达402，并且触笔404定位在膝上型计算机的表面上。为了跟踪触笔404的位置，每个雷达402可以特定频率发射信号，并且使用来自触笔的尖端的反射来测量其到触笔尖端的距离(例如，分别为r1、r2和r3)。然后可将三角测量算法(例如，方程组)应用于所测量的距离以确定触笔尖端的位置。然而，每个雷达402还将检测来自其他对象的反射，诸如来自用户的手的反射，这可能导致计算其他距离(例如，分别为r1'、r2'和r3')。应当最小化这些不期望的反射，以获得最佳距离测量结果，以及最终精确的位置和移动确定。
34.为了将来自感兴趣的对象的反射与来自不期望的对象的反射区分开，本公开的一些示例在感兴趣的对象内采用具有延迟元件的应答器。通过将从感兴趣的对象返回的信号延迟一定时间量，可在时间上将所返回的信号与来自不期望的对象的反射分开。尽管除了来自不期望的对象的反射之外还可能发生来自感兴趣的对象的反射，但是来自感兴趣的对象的反射可像来自不期望的对象的反射那样被处理，并且可被区分并且被忽略以支持从感兴趣的对象返回的期望的延迟信号。到最终接收到期望的延迟的返回信号时，非延迟的不期望的反射可在时间上被足够地分开以使得区分成为可能。例如，如果从雷达到触笔尖端的真实距离是0.5m并且来自触笔尖端的返回信号被延迟了等于10m的时间，则所延迟的返回信号将比来自10m距离处的不期望的对象的不期望的反射强40*log(10m/0.5m)＝52db。一般而言，在本公开的一些示例中，可选择延迟，使得期望的延迟的返回信号与不期望的反射的信噪比(snr)大于或等于预先确定(并且在一些示例中可选择的)值。另外，从感兴趣的对象生成期望的返回信号可允许在不放大来自不期望的反射的噪声的情况下放大返回信号。该放大可以是有用的，因为接收信号的幅度可能由于路径损耗而相对小。
35.本公开的其他示例在感兴趣的对象内采用应答器，该应答器匹配并标识从雷达接收的预定义信号，并且将唯一返回信号发射回雷达。然后，雷达匹配并标识来自感兴趣的对象的唯一返回信号，并关联该返回信号以滤除不期望的反射。返回信号可用于计算感兴趣的对象和雷达之间的距离，然后该距离可与来自其他雷达的距离测量结果一起使用以执行对象跟踪。
36.在一些示例中，可选择设备上的雷达位置以最大化雷达集合在二维或三维中检测一个或多个感兴趣的对象的能力。例如，如果要仅在设备的表面上二维地检测感兴趣的对象，则可在该表面上采用两个雷达，尽管也可使用多于两个雷达。在一些示例中，如果要在设备的表面上方的空间中三维地检测感兴趣的对象，则可在该表面上采用三个或更多个雷达。在一些示例中，如果要在设备外部的空间中三维地检测一个或多个感兴趣的对象，则可在设备上的不同位置处采用多个雷达以最大化那些雷达检测感兴趣的对象的能力。
37.图5示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象502(例如，触笔)和多个雷达504的基于雷达的对象跟踪系统500，该感兴趣的对象包含具有能够创建有效或实际延时的延迟元件510的应答器。在图5的示例中，应答器还包括通过接收(rx)天线从雷达504中的一个雷达接收fm信号的低噪声放大器(lna)506，以及接收被有效或实际延时的信号并且通过发射(tx)天线将延迟的返回信号发射回雷达的功率放大器(pa)508。在一些示例中，雷达504可在一些情况下作为脉冲波形发射fm(非连续波)信号。在其他示例中，雷达504可发射
fmcw信号。lna 506和pa 508之间是延迟元件510。延迟元件510可导致接收到的fm信号以有效延时(例如，表示期望的延时的频率漂移或偏移)或实际延时被发射回雷达504。在图5的示例(以及本文所公开的所有其他应答器示例)中，应答器可位于感兴趣的对象内的特定感兴趣的点(例如，触笔的尖端)处或附近，在该特定感兴趣点处，对象位置或移动的精确确定是最重要的。tx和rx天线可以是位于特定兴趣的点处或附近的单独的电极，并且在其他示例中，tx和rx天线可共享位于特定感兴趣的点处或附近的电极。在雷达504处，可测量从感兴趣的对象502接收到的延迟fm返回信号和输出fm信号之间的频率差。因为fm信号的斜率已知，所以频率差和斜率可用于计算总延时，并且根据该总延时可确定从雷达504到感兴趣的对象502的距离。
38.图6示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象602(例如，触笔)和多个雷达604的基于雷达的对象跟踪系统600，该感兴趣的对象包含具有能够创建有效延时的延迟元件610的应答器。在图6的示例中，应答器还包括通过rx天线从雷达604中的一个雷达接收fmcw信号的lna 606以及从延迟元件610接收频移信号并且通过tx天线将延迟的返回信号发射回雷达的pa 608。lna 606和pa 608之间是延迟元件610。延迟元件610可利用处于不同频率的两个pll或频率源612、614，其中频率差等于表示期望的延时的期望的频率漂移或偏移。混频器616可使用频率源612将在lna606处接收到的雷达信号下变频到中频(if)，并且if带通过滤器(bpf)620可对下变频后的if信号进行过滤。此if信号可使用混频器618和频率源614进行上变频，由tx bpf 622进行过滤，并且作为延迟的返回信号通过pa 608被发射回雷达604。延迟元件610可因此导致接收到的fmcw信号以表示期望的延时的频率偏移被发射回雷达604。在雷达604处，可测量从感兴趣的对象602接收到的延迟fmcw信号和输出fmcw信号之间的频率差。在采用fmcw的示例中，因为fmcw信号的斜率已知，所以频率差和斜率可用于计算总延时，并且根据该总延时可确定从雷达604到感兴趣的对象602的距离。
39.在一个示例中，60ghz雷达可发射具有200mhz/μsec的斜率的fmcw信号，并且期望与10m的距离相关联的延迟。往返时间可被计算为(10m*2)/3e8＝67ns。对于-200mhz/μsec的fmcw信号斜率，10m的距离的拍频是200mhz/μsec*67nsec＝13.4mhz。如果期望15ghz的if，则频率源616可生成45ghz的频率以对接收到的信号进行下变频，并且频率源614可生成45ghz-0.0134ghz＝44.9866ghz的频率以对具有-13.4mhz的载波漂移的if信号进行上变频，从而有效地将fmcw信号延迟67ns。因此，发送回雷达的返回信号的频率将为60ghz-0.0134ghz＝59.9866ghz。
40.图7示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象702(例如，触笔)和多个雷达704的基于雷达的对象跟踪系统700，该感兴趣的对象包含具有能够创建实际延时的延迟元件710的应答器。(如上所述，本文定义的术语“应答器”包括“转发器”。)在图7的示例中，应答器还包括通过rx天线从雷达704中的一个雷达接收fm信号的lna 706以及接收被实际延时的信号并且通过tx天线将延迟的返回信号发射回雷达的pa 708。lna 706和pa 708之间是延迟元件710，在该示例中，该延迟元件可以是由电缆的电长度创建的实际延时(尽管在其他示例中，实际延迟可由除了电缆的电长度之外的元件诸如mmwave延迟元件创建)。电缆的电长度可导致接收到的fm信号以期望的延时被发射回雷达704。在一些示例中，可使用足以产生足够的延时的电缆电长度，以在所有预期条件下区分期望的返回信号与不期望的反射。在一些示例中，此电缆电长度可以是10米至50米。在一些示例中，对于低于6ghz的频率，
在几厘米的长度处具有高达9000的介电常数的陶瓷同轴线元件可引入几米的电延迟。在另一示例中，对于低于6ghz的频率，在一厘米的物理长度处具有高达9000的介电常数的陶瓷同轴线元件可引入约95cm的电延迟。在雷达704处，可测量从感兴趣的对象702接收到的延迟的fm信号和输出fm信号之间的频率差。因为fm信号的斜率已知，所以频率差和斜率可用于计算总延时，并且根据该总延时可确定从雷达704到感兴趣的对象702的距离。
41.在一个示例中，60ghz雷达可发射具有200mhz/μsec的斜率的fmcw信号，并且期望与10m的距离相关联的延迟。往返时间可被计算为(10m*2)/3e8＝67ns。对于200mhz/μsec的fmcw信号斜率，10m的距离的拍频是200mhz/μsec*67nsec＝13.4mhz。因此，可将20m电缆应用于在感兴趣的对象处接收到的fmcw信号，有效地将fmcw信号延迟67ns。因此，雷达将把延迟解释为具有13.4mhz频率的拍频波长。
42.图8示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象802(例如，触笔)和多个雷达804的基于雷达的对象跟踪系统800，该感兴趣的对象包含具有能够创建实际延时的延迟元件810的应答器。在图8的示例中，应答器还包括通过rx天线从雷达804中的一个雷达接收fm信号的lna 806以及从lna接收被实际延时的信号并且通过tx天线将延迟的返回信号发射回雷达的pa 808。lna 806和pa 808之间是延迟元件810，在该示例中是数字延迟812。adc 814可用于将来自lna 806的接收到的信号转换为数字信号，然后这些数字信号可在数字延迟812中被延迟。在一些示例中，adc 814可包括从lna 804输出到数字延迟812的数字输入的全rf链。在一些示例中，adc 814可被实现为单个元件或被实现为外差、超外差或零中频(0if)架构的一部分或组合。在一些示例中，数字延迟812可以是缓冲数字逻辑、查表等。可使用dac 816将数字延迟812转换回模拟信号，导致接收到的fm信号以期望的实际延时被发射回雷达804。在一些示例中，dac 816可包括从数字延迟812的数字输出到pa 808的模拟输入的全rf链。在一些示例中，dac 816可被实现为单个元件或被实现为外差、超外差或零中频架构的一部分或组合。在雷达804处，可测量从感兴趣的对象802接收到的延迟fm返回信号和输出fm信号之间的频率差。因为fm信号的斜率已知，所以频率差和斜率可用于计算总延时，并且根据该总延时可确定从雷达804到感兴趣的对象802的距离。
43.在一个示例中，60ghz雷达可发射具有200mhz/μsec的斜率的fmcw信号，并且期望与10m的距离相关联的延迟。往返时间可被计算为(10m*2)/3e8＝67ns。假设5ghz的数字取样速率(或每秒5千兆样本(gsp))，可应用67ns*(1/5ghz)≈333个样本的数字延迟。因此，可将333个样本的数字延迟应用于在感兴趣的对象处接收到的fmcw信号，将fmcw信号延迟67ns。对于200mhz/μsec的fmcw信号斜率，10m的距离的拍频是200mhz/μsec*67nsec＝13.4mhz。因此，雷达将把延迟解释为具有13.4mhz频率的拍频波长。
44.图9示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象902(例如，触笔)和多个雷达904的基于雷达的对象跟踪系统900，该感兴趣的对象包含具有能够创建延时的延迟元件910的应答器。在图9的示例中，应答器还包括通过rx天线从雷达904中的一个雷达接收fm信号的lna 906以及从lna接收被延时的信号并且通过tx天线将延迟的返回信号发射回雷达的pa 908。lna 906和pa 908之间是延迟元件910，在此示例中，该延迟元件可包括电缆的电长度或如上文所讨论的应用于以if在感兴趣的对象处接收到的信号的数字延迟(总体由延时块912表示)。混频器914和频率源916可用于将接收到的rf信号下变频到if，并且可使用if bpf 918对下变频后的信号进行过滤。在一些示例中，if bpf 918可引起所需延迟并且
消除对专用延时块912的需要。在需要延时块912的其他示例中，在if信号在912处被延时之后，混频器922和频率源916可将if信号上变频至rf信号，该rf信号可在使用pa 908以期望的延时被发射回雷达904之前由tx bpf 920进行过滤。在雷达904处，可测量从感兴趣的对象902接收到的延迟的fm信号和输出fm信号之间的频率差。因为fm信号的斜率已知，所以频率差和斜率可用于计算总延时，并且根据该总延时可确定从雷达904到感兴趣的对象902的距离。
45.在上文呈现的一些示例中，延迟元件基于环境可以是可配置的。例如，一个或多个雷达可检测墙壁和其他周围对象的距离以确定环境的大小。在一些示例中，在将感兴趣的对象与设备配对时，每个感兴趣的对象可接收编程信息，使得该感兴趣的对象可以适于所检测的环境的特定有效延迟来操作。
46.如上所述，在本公开的一些示例中，可使用多个雷达来检测这些雷达和感兴趣的对象之间的距离。为了使得多个雷达能够与感兴趣的对象通信，在一些示例中，可(例如，由图2中的雷达控制器206)控制设备中的雷达中的每个雷达以在不同时间发射、接收和测量r1、r2和r3。在一些示例中，不是顺序地操作，而是雷达中的每个雷达都可发射和接收正交信号，并且感兴趣的对象内的电路可被配置为顺序地接收、处理和发射那些正交信号，使得多个雷达可同时与感兴趣的对象通信。
47.如上所述，在本公开的一些示例中，多个感兴趣的对象可被设备中的雷达检测到以实现协作活动。为了实现多个感兴趣的对象与设备的通信，在一些示例中，可将感兴趣的对象中的每个感兴趣的对象中的延迟元件编程为具有唯一有效延迟。例如，第一感兴趣的对象可生成100m的有效延迟，并且第二感兴趣的对象可生成200m的有效延迟。在一些示例中，在将感兴趣的对象与设备配对时，每个感兴趣的对象可将编程信息接收到应答器控制逻辑中，使得与和该设备配对的其他感兴趣的对象相比，感兴趣的对象中的每个感兴趣的对象可以其自己独特的有效延迟进行操作。在上述示例中，频率源可被编程为在不同频率操作，或数字延迟可被编程为生成不同有效延迟。然后，雷达可寻从多个感兴趣的对象发射回的那些频率，而不需要对雷达的操作进行排序。
48.图10示出了根据本公开的示例的用于高精度对象跟踪的过程1000。在1002处，设备处的多个雷达可发射fm信号。在一些示例中，在1004处，可任选地使多个雷达经受顺序控制以调整所发射的fm信号的定时。在1006处，一个或多个感兴趣的对象可接收fm信号。在1008处，可用延迟元件来延迟接收到的fm信号，该延迟元件可有效地或实际延迟接收到的fm信号。在一些示例中，在1010处，感兴趣的对象可任选地接收延迟信息以使得每个感兴趣的对象能够生成唯一延迟。在1012处，可从感兴趣的对象发射所延迟的fm返回信号。在1014处，多个雷达可接收所延迟的fm返回信号。在1016处，设备可使用在多个雷达处接收到的所延迟的fm返回信号来从不想要的反射中区分该信号，并且向多个雷达中的每个雷达提取感兴趣的对象的多个范围。在1018处，可在三角测量或其它处理中组合这些范围以计算2d或3d对象跟踪信息，诸如2d或3d中的感兴趣的对象的位置。
49.图11示出了根据本公开的示例的包括感兴趣的对象1102(例如，触笔)的基于雷达的对象跟踪系统1100，该感兴趣的对象包含能够从雷达1104接收预定义发射信号并发射唯一返回信号的应答器1110。在图11的示例中，感兴趣的对象1102包括放大器1106，该放大器通过rx天线从雷达804中的一个雷达接收预定义放大信号，并且该预定义放大信号在放大
器1106处放大之后在adc 1114处转换成数字信号。在一些示例中，adc 1114可被实现为单个元件或被实现为外差、超外差或零中频架构的一部分或组合。在一些示例中，adc 1114可包括从放大器1106到接收匹配过滤器1112的数字输入的全rf链。应答器1110然后尝试使用接收匹配过滤器1112将接收到的预定义信号与已知的预定义信号进行匹配。如果发现匹配，匹配过滤器1112触发发射信号发生器1118以生成唯一返回信号，然后该唯一返回信号在dac 1116中转换为模拟信号且然后通过pa 1108发射回雷达1104。在一些示例中，发射信号发生器1118基于存储在存储器(未示出)中的某些参数而生成唯一返回信号，并且在其它示例中，发射信号发生器检索存储在存储器(未示出)中的唯一返回信号。在一些示例中，dac 1116可包括从发射信号发生器1118的数字输出到pa 1108的模拟输入的全rf链。在一些示例中，dac 1116可被实现为单个元件或被实现为外差、超外差或零中频架构的一部分或组合。
50.雷达1104然后尝试使用匹配过滤器将接收到的唯一返回信号与已知存储的返回信号进行匹配。如果发现匹配，则雷达1104可执行范围压缩处理。在一些示例中，范围压缩处理可基于预定义发射信号的发射时间和唯一返回信号的接收时间之间的延迟差来确定感兴趣的对象和雷达之间的距离。注意，由雷达生成的预定义发射信号和由雷达接收的唯一返回信号可以是不同的信号(两者之间的相关性尽可能低)，因为预定义发射信号仅需要被应答器识别，使得唯一返回信号可被发送回雷达。在一些示例中，预定义发射信号和唯一返回信号可以是具有不同频率斜率或不同载波频率的线性调频(lfm)信号(即，啁啾)。在一些示例中，预定义发射信号和唯一返回信号可以是正交信号，使得当雷达接收到唯一返回信号与来自环境(杂乱回波)的预定义发射信号的所有回波之和时，在雷达处执行的关联的结果将仅产生单个有意义的相关。
51.图12示出了根据本公开的示例的用于高精度对象跟踪的过程1200。在1202处，设备处的多个雷达中的每个雷达可发射唯一预定义发射信号。在一些示例中，在1204处，可任选地使多个雷达经受顺序控制以调整所发射的唯一预定义发射信号的定时。在1206处，一个或多个感兴趣的对象可接收唯一预定义发射信号。在1208处，可在感兴趣的对象处匹配接收到的唯一预定义发射信号，并且如果发现匹配，则可生成唯一返回信号。在一些示例中，在1210处，感兴趣的对象可任选地接收返回信号信息以使得每个感兴趣的对象能够生成唯一返回信号。在1212处，可从感兴趣的对象发射唯一返回信号。在1214处，多个雷达可接收唯一返回信号。在1216处，可在雷达处匹配接收到的唯一返回信号，并且如果发现匹配，则可确定感兴趣的对象和雷达之间的范围或距离。在1218处，可在三角测量或其它处理中组合距离多个雷达的范围以计算2d或3d对象跟踪信息诸如感兴趣的对象在2d或3d中的位置。
52.上述基于雷达的对象跟踪系统可提供各种优点。例如，与基于相机的对象跟踪系统不同，基于雷达的对象跟踪系统可不受环境条件诸如强光的影响，并且与相机不同，mmwave频率诸如60ghz频率在穿过材料诸如塑料和一些金属时很大程度上不受影响(即，经历不显著的信号衰减)，这允许雷达应答器隐藏在感兴趣的对象内(例如，隐藏在触笔内)而不需要窗口或玻璃。另外，相机具有有限的视场、相对较高的功率和较大的大小，并且可能产生隐私问题。此外，与常规mmwave频率雷达系统不同，将具有延迟元件的应答器添加到感兴趣的对象允许雷达系统将期望的返回信号与不期望的反射分开并区分，这可导致更精确
的距离确定、更精确的三角测量以及最终更精确的对象跟踪。返回信号也可在不放大来自不期望的反射的噪声的情况下进行放大。放大可以是有用的，因为接收信号的幅度可能由于衰减而相对小。
53.因此，根据上文，本公开的一些示例涉及一种用于在基于雷达的对象跟踪系统中生成在感兴趣的对象处接收到的第一信号的预先确定延迟的应答器。该应答器包括：接收放大器，该接收放大器被配置用于接收从第一雷达发射的该第一信号；延迟元件，该延迟元件被配置用于将接收到的第一信号延迟预先确定的延时；以及发射放大器，该发射放大器被配置用于将延迟的第一信号发射回该第一雷达。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该第一信号是调频连续波(fmcw)信号。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该延迟元件包括被配置为以是该预先确定的延时的函数的频率差操作的下变频器和上变频器。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该下变频器包括第一混频器和第一频率源，并且该上变频器包括第二混频器和第二频率源；并且该第一频率源和该第二频率源以该频率差操作。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该延迟元件包括：下变频器，该下变频器被配置为使用第一频率源将接收到的第一信号下变频到中频；延时装置，该延时装置用于在该中频将下变频后的第一信号延迟该预先确定的延时；以及上变频器，该上变频器被配置为使用该第一频率源对所延迟的第一信号进行上变频。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该延时装置包括电缆的电长度。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该延时装置包括数字延迟。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该延迟元件包括被配置为产生该预先确定的延时的数字延迟。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该应答器还包括应答器控制逻辑，该应答器控制逻辑被配置用于接收唯一延迟信息并对该延迟元件进行编程以改变该预先确定的延时。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该延迟元件包括被配置为生成该预先确定的延时的电缆的电长度。
54.本公开的一些示例涉及一种用于在基于雷达的对象跟踪系统中生成在感兴趣的对象处接收到的第一信号的预先确定延迟的方法。该方法包括接收从第一雷达发射的该第一信号；将接收到的第一信号延迟预先确定的延时；以及将延迟的第一信号发射回该第一雷达。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该第一信号是调频连续波(fmcw)信号。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括以是该预先确定的延时的函数的频率差对接收到的第一信号进行下变频和上变频。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，下变频包括将接收到的第一信号与第一频率源混频；上变频包括将下变频后的第一信号与第二频率源混频；并且该第一频率源和该第二频率源以该频率差操作。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括使用第一频率源将接收到的第一信号下变频至中频；在该中频将下变频后的第一信号延迟该预先确定的延时；以及使用该第一频率源对所延迟的第一信号进行上变频。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括使用电缆的电长度在该中频将下变频后的第一信号延迟该预先确定的延时。除了上文所公开的示例中的一个或
多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括使用被配置为产生该预先确定的延时的数字延迟，在该中频将下变频后的第一信号延迟该预先确定的延时。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括使用被配置为产生该预先确定的延时的数字延迟来延迟接收到的第一信号。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括接收唯一延迟信息并改变该预先确定的延时。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该方法还包括使用被配置为生成该预先确定的延时的电缆的电长度来延迟接收到的第一信号。
55.本公开的一些示例涉及用于检测感兴趣的对象的基于雷达的对象跟踪系统。该系统包括设备，该设备包括被配置用于发射第一调频(fm)信号的第一雷达；以及感兴趣的对象，该感兴趣的对象被配置用于从该第一雷达接收该第一fm信号，在接收到的第一fm信号中生成有效的预先确定延迟，并且发射所延迟的第一fm信号；其中该第一雷达被进一步配置用于从该感兴趣的对象接收所延迟的第一fm信号；并且其中该设备被配置用于将所延迟的第一fm信号与从该第一雷达发射的该第一fm信号的反射区分，并且使用所延迟的第一fm信号来确定从该设备到该感兴趣的对象的距离。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该感兴趣的对象被进一步配置用于通过以是该预先确定的延时的函数的频率差对接收到的第一fm信号进行下变频和上变频来生成该延迟。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该感兴趣的对象被进一步配置用于通过使用第一频率源将接收到的第一fm信号下变频到中频来生成该延迟；在该中频将下变频后的第一fm信号延迟该预先确定的延时；以及使用该第一频率源对所延迟的第一fm信号进行上变频。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该感兴趣的对象被进一步配置用于使用电缆的电长度在该中频将下变频后的第一fm信号延迟该预先确定的延时。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该感兴趣的对象被进一步配置用于使用被配置为产生该预先确定的延时的数字延迟，在该中频将下变频后的第一fm信号延迟该预先确定的延时。
56.本公开的一些示例涉及一种用于在基于雷达的对象跟踪系统中从感兴趣的对象生成返回信号的应答器。该应答器包括：接收放大器，该接收放大器被配置用于接收第一预定义信号；匹配过滤器，该匹配过滤器被配置用于将接收到的第一预定义信号与已知预定义信号进行匹配；发射信号发生器，该发射信号发生器被配置用于当发现与接收到的第一预定义信号匹配时生成唯一返回信号；以及发射放大器，该发射放大器被配置用于发射该唯一返回信号。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该发射信号发生器被进一步配置用于基于所存储的参数生成唯一返回信号。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该发射信号发生器被进一步配置用于根据所存储的返回信号生成唯一返回信号。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该第一预定义信号和该唯一返回信号是正交的。除了上文所公开的示例中的一个或多个示例之外或另选地，在一些示例中，该第一预定义信号和该唯一返回信号是线性调频(lfm)信号。
57.尽管参照附图对本公开的示例进行了全面的描述，但应注意，各种变化和修改对于本领域内的技术人员而言将变得显而易见。应当理解，此类变化和修改被认为被包括在
由所附权利要求所限定的本公开的示例的范围内。

技术特征：

1.一种用于在基于雷达的对象跟踪系统中生成在感兴趣的对象处接收的第一信号的预先确定的延迟的应答器，所述应答器包括：接收放大器，所述接收放大器被配置用于接收从第一雷达发射的所述第一信号；延迟元件，所述延迟元件被配置用于将所接收的第一信号延迟预先确定的延时；以及发射放大器，所述发射放大器被配置用于将延迟的第一信号发射回所述第一雷达。2.根据权利要求1所述的应答器，其中所述第一信号是调频连续波(fmcw)信号。3.根据权利要求1所述的应答器，其中所述延迟元件包括被配置为以作为所述预先确定的延时的函数的频率差来操作的下变频器和上变频器。4.根据权利要求3所述的应答器，其中所述下变频器包括第一混频器和第一频率源，并且所述上变频器包括第二混频器和第二频率源；并且其中所述第一频率源和所述第二频率源以所述频率差操作。5.根据权利要求1所述的应答器，其中所述延迟元件包括：下变频器，所述下变频器被配置为使用第一频率源将接收到的第一信号下变频到中频；延时装置，所述延时装置用于在所述中频将下变频后的第一信号延迟所述预先确定的延时；以及上变频器，所述上变频器被配置为使用所述第一频率源对所延迟的第一信号进行上变频。6.根据权利要求5所述的应答器，其中所述延时装置包括电缆的电长度。7.根据权利要求5所述的应答器，其中所述延时装置包括数字延迟。8.根据权利要求1所述的应答器，其中所述延迟元件包括被配置为产生所述预先确定的延时的数字延迟。9.根据权利要求1所述的应答器，还包括应答器控制逻辑，所述应答器控制逻辑被配置用于接收唯一延迟信息并对所述延迟元件进行编程以改变所述预先确定的延时。10.根据权利要求1所述的应答器，其中所述延迟元件包括被配置为生成所述预先确定的延时的电缆的电长度。11.一种用于在基于雷达的对象跟踪系统中生成在感兴趣的对象处接收的第一信号的预先确定的延迟的方法，所述方法包括：接收从第一雷达发射的所述第一信号；将接收到的第一信号延迟预先确定的延时；以及将延迟的第一信号发射回所述第一雷达。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一信号是调频连续波(fmcw)信号。13.根据权利要求11所述的方法，还包括以作为所述预先确定的延时的函数的频率差来对接收到的第一信号进行下变频然后进行上变频。14.根据权利要求13所述的方法，其中下变频包括将接收到的第一信号与第一频率源混频；其中上变频包括将下变频后的第一信号与第二频率源混频；并且其中所述第一频率源和所述第二频率源以所述频率差操作。15.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：
使用第一频率源将接收到的第一信号下变频到中频；在所述中频将下变频后的第一信号延迟所述预先确定的延时；以及使用所述第一频率源对所延迟的第一信号进行上变频。16.根据权利要求15所述的方法，还包括使用电缆的电长度在所述中频将下变频后的第一信号延迟所述预先确定的延时。17.根据权利要求15所述的方法，还包括使用被配置为产生所述预先确定的延时的数字延迟，在所述中频将下变频后的第一信号延迟所述预先确定的延时。18.根据权利要求11所述的方法，还包括使用被配置为产生所述预先确定的延时的数字延迟来延迟接收到的第一信号。19.根据权利要求11所述的方法，还包括接收唯一延迟信息以及改变所述预先确定的延时。20.根据权利要求11所述的方法，还包括使用被配置为生成所述预先确定的延时的电缆的电长度来延迟接收到的第一信号。21.一种用于检测感兴趣的对象的基于雷达的对象跟踪系统，所述系统包括：设备，所述设备包括被配置用于发射第一调频(fm)信号的第一雷达；以及感兴趣的对象，所述感兴趣的对象被配置用于从所述第一雷达接收所述第一fm信号，在接收到的第一fm信号中生成有效的预先确定的延迟，并且发射延迟后的第一fm信号；其中所述第一雷达被进一步配置用于从所述感兴趣的对象接收所述延迟后的第一fm信号；并且其中所述设备被配置用于将所述延迟后的第一fm信号与从所述第一雷达发射的所述第一fm信号的反射区分，并且使用所述延迟后的第一fm信号来确定从所述设备到所述感兴趣的对象的距离。22.根据权利要求21所述的系统，所述感兴趣的对象被进一步配置用于通过以作为所述预先确定的延时的函数的频率差来对接收到的第一fm信号进行下变频和上变频来生成所述延迟。23.根据权利要求21所述的系统，所述感兴趣的对象被进一步配置用于：通过使用第一频率源将接收到的第一fm信号下变频到中频来生成所述延迟；在所述中频将下变频后的第一fm信号延迟所述预先确定的延时；以及使用所述第一频率源对延迟后的第一fm信号进行上变频。24.根据权利要求23所述的系统，所述感兴趣的对象被进一步配置用于使用电缆的电长度在所述中频将下变频后的第一fm信号延迟所述预先确定的延时。25.根据权利要求23所述的系统，所述感兴趣的对象被进一步配置用于使用被配置为产生所述预先确定的延时的数字延迟在所述中频将下变频后的第一fm信号延迟所述预先确定的延时。26.一种用于在基于雷达的对象跟踪系统中从感兴趣的对象生成返回信号的应答器，所述应答器包括：接收放大器，所述接收放大器被配置用于接收第一预定义信号；匹配过滤器，所述匹配过滤器被配置用于将接收到的第一预定义信号与已知预定义信号进行匹配；
发射信号发生器，所述发射信号发生器被配置用于当发现与接收到的第一预定义信号匹配时生成唯一返回信号；以及发射放大器，所述发射放大器被配置用于发射所述唯一返回信号。27.根据权利要求26所述的应答器，其中所述发射信号发生器被进一步配置用于基于所存储的参数生成所述唯一返回信号。28.根据权利要求26所述的应答器，其中所述发射信号发生器被进一步配置用于根据所存储的返回信号生成所述唯一返回信号。29.根据权利要求26所述的应答器，其中所述第一预定义信号和所述唯一返回信号是正交的。30.根据权利要求26所述的应答器，其中所述第一预定义信号和所述唯一返回信号是线性调频(lfm)信号。

技术总结

可使用基于雷达的跟踪系统提高用于检测和跟踪一个或多个感兴趣的对象的精度。在一些示例中，在设备中实现的多个雷达可用于向该一个或多个感兴趣的对象发射信号以及从该一个或多个感兴趣的对象接收信号。为了将感兴趣的对象与不期望的对象诸如用户的手区分开，该感兴趣的对象可包括应答器，该应答器将延迟元件应用于从雷达接收到的信号，并且此后将延迟的返回信号发射回该雷达。由该延迟元件产生的该延迟可将返回信号与不期望的反射分开，并且使得能够区分那些信号。期望的返回信号的清楚标识可导致更精确的对象距离确定、更精确的三角测量以及提高的位置检测和跟踪精度。测量以及提高的位置检测和跟踪精度。