具有多天线感测的电子设备制造技术

本公开涉及具有多天线感测的电子设备。一种电子设备可包括检测外部对象的位置的无线电路。信号生成器可通过两个或更多个发射天线并发地发射不同的射频测距信号。这些测距信号可包括具有时变频率的波形，其中每个波形包括在任何给定时间与其他波形中的每个波形的频率不重叠的频率。天线可接收这些测距信号的反射版本，并且处理器可处理这些测距信号的这些反射版本以识别这些外部对象的位置。这可防止这些测距信号之间的干扰，并且相对于其中这些测距信号由不同发射天线连续地发射的示例，可显著减少位置检测的时延。显著减少位置检测的时延。显著减少位置检测的时延。

【技术实现步骤摘要】
具有多天线感测的电子设备
[0001]本申请要求2022年8月22日提交的美国专利申请第17/893,034号以及2021年9月21日提交的美国临时专利申请第63/246,636号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。


[0002]本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。

技术介绍

[0003]电子设备常具备无线能力。具有无线能力的电子设备具有包括一个或多个天线的无线电路。无线电路有时用于执行空间测距操作，其中使用射频信号来估计电子设备与外部对象之间的距离。
[0004]特别是在存在多个外部对象和/或这些外部对象在无线电路的视场内移动的情况下，提供准确估计此距离的无线电路可能具有挑战性。

技术实现思路

[0005]电子设备可包括无线电路。无线电路可以包括空间测距电路和天线。该空间测距电路可使用射频信号检测多个外部对象的位置。该空间测距电路可包括信号生成器，该信号生成器通过一组两个或更多个发射天线中的相应发射天线并发地发射不同的射频测距信号。这些测距信号可包括具有时变频率的波形，其中每个波形具有在任何给定时间与其他波形中的每个波形的频率不重叠的频率。作为示例，这些测距信号可包括频率斜坡或频率阶梯函数。
[0006]一组一个或多个天线可接收由该组发射天线发射的射频测距信号的反射版本。一个或多个处理器可处理由该组天线接收的射频测距信号的反射版本以识别一个或多个外部对象的位置。使用频率非重叠的波形来发射测距信号可防止测距信号之间的干扰，并且可允许一个或多个处理器区分由每对天线发射和接收的测距信号中的每个测距信号。相对于其中这些测距信号由不同发射天线连续地发射的示例，并发地发射测距信号可显著减少位置检测的时延。
[0007]本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括信号生成器，该信号生成器被配置为生成具有第一波形的第一射频信号和具有第二波形的第二射频信号，该第一波形和该第二波形具有作为时间的函数的非重叠频率。该电子设备可包括第一天线，该第一天线被配置为发射该第一射频信号。该电子设备可包括第二天线，该第二天线被配置为与第一天线发射第一射频信号并发地发射该第二射频信号。该电子设备可包括一组一个或多个天线，该组一个或多个天线被配置为接收第一射频信号的反射版本和第二射频信号的反射版本。该电子设备可包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为基于由该组一个或多个天线接收的第一射频信号的反射版本和第二射频信号的反射版本来识别一个或多个外部对象的位置。
[0008]本公开的一个方面提供了一种操作电子设备执行射频空间测距的方法。该方法可包括利用第一天线发射第一射频信号，该第一射频信号包括从第一时间到第二时间频率增大的第一线性频率斜坡。该方法可包括与第一天线发射第一射频信号并发地利用第二天线发射具有从第一时间到第二时间频率减小的第二线性频率斜坡的第二射频信号。该方法可包括利用一组一个或多个天线接收第一射频信号的反射版本和第二射频信号的反射版本。该方法可包括利用一个或多个处理器基于由该组一个或多个天线接收的第一射频信号的反射版本和第二射频信号的反射版本来识别一个或多个外部对象的位置。
[0009]本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括第一天线。该电子设备可以包括第二天线。该电子设备可包括一组天线。该电子设备可包括信号生成器，该信号生成器被配置为通过该第一天线发射包括从第一时间到第二时间频率增大的第一阶梯函数的第一射频信号，并且被配置为通过该第二天线并发地发射包括从第一时间到第二时间频率减小的第二阶梯函数的第二射频信号，该组天线被配置为接收第一射频信号的反射版本和第二射频信号的反射版本。该电子设备可包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为基于由该组天线接收的第一射频信号的反射版本和第二射频信号的反射版本来识别一个或多个外部对象的位置。
附图说明
[0010]图1是根据一些实施方案的具有空间测距电路的例示性电子设备的功能框图。
[0011]图2是根据一些实施方案的具有跨一个或多个天线面板的多个天线的例示性电子设备的图，这些天线可用于执行空间测距操作。
[0012]图3是根据一些实施方案的在减轻天线之间的干扰的同时使用多个天线来发射和接收空间测距信号时所涉及的例示性操作的流程图。
[0013]图4是示出根据一些实施方案的可处理使用不同对的发射天线和接收天线采集的距离来识别外部对象的位置的方式的一个示例的图。
[0014]图5是根据一些实施方案的由不同天线并发地发射而不在天线之间产生干扰的包括线性频率斜坡的例示性空间测距信号(频率作为时间的函数)的图。
[0015]图6是根据一些实施方案的由不同天线并发地发射而不在天线之间产生干扰的包括频率阶梯的例示性空间测距信号(频率作为时间的函数)的图。
具体实施方式
[0016]图1的电子设备10可以是：计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备；或者佩戴在用户头部上的其他装备；或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备；或者其他电子装备。
[0017]如图1中的功能框图所示，设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内
的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分或全部可由介电或其他低电导率材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
[0018]设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置，诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
[0019]控制电路14可包括处理电路，诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(CPU)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如，存储电路16可以包括存储软本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：信号生成器，所述信号生成器被配置为生成具有第一波形的第一射频信号和具有第二波形的第二射频，所述第一波形和所述第二波形具有作为时间的函数的非重叠频率；第一天线，所述第一天线被配置为发射所述第一射频信号；第二天线，所述第二天线被配置为与所述第一天线发射所述第一射频信号并发地发射所述第二射频信号；一组一个或多个天线，所述一组一个或多个天线被配置为接收所述第一射频信号的反射版本和所述第二射频信号的反射版本，其中所述一组一个或多个天线不同于所述第一天线和所述第二天线；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为基于由所述一组一个或多个天线接收的所述第一射频信号的反射版本和所述第二射频信号的反射版本来识别一个或多个外部对象的位置。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一波形包括第一线性频率斜坡，并且所述第二波形包括第二线性频率斜坡。3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述第一线性频率斜坡从第一时间处的第一频率增大到第二时间处的第二频率，并且其中所述第二线性频率斜坡从所述第一时间处的所述第二频率减小到所述第二时间处的所述第一频率。4.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述第一线性频率斜坡从第一时间处的第一频率增大到所述第一时间之后的第二时间处的大于所述第一频率的第二频率，并且从所述第二时间处的小于所述第一频率的第三频率增大到所述第二时间之后的第三时间处的所述第一频率，并且其中所述第二线性频率斜坡从所述第一时间处的所述第一频率减小到所述第二时间处的所述第三频率，并且从所述第二时间处的所述第二频率减小到所述第三时间处的所述第一频率。5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述信号生成器被配置为生成具有第三线性频率斜坡的第三射频信号和具有第四线性频率斜坡的第四射频信号，所述第三线性频率斜坡从所述第一时间处的所述第三频率增大到所述第三时间处的所述第二频率，所述第四线性频率斜坡从所述第一时间处的所述第二频率减小到所述第三时间处的所述第三频率，所述电子设备还包括：第三天线，所述第三天线被配置为与所述第一天线发射所述第一射频信号和所述第二天线发射所述第二射频信号并发地发射所述第三射频信号；以及第四天线，所述第四天线被配置为与所述第一天线发射所述第一射频信号、所述第二天线发射所述第二射频信号和所述第三天线发射所述第三射频信号并发地发射所述第四射频信号，其中所述一组一个或多个天线被配置为接收所述第三射频信号的反射版本和所述第四射频信号的反射版本，并且所述一个或多个处理器被配置为基于由所述一组一个或多个天线接收的所述第三射频信号的反射版本和所述第四射频信号的反射版本来识别所述一个或多个外部对象的所述位置。6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述信号生成器被配置为生成具有第三波形
的第三射频信号和具有第四波形的第四射频信号，所述第一波形、所述第二波形、所述第三波形和所述第四波形具有作为时间的函数的非重叠频率；第三天线，所述第三天线被配置为与所述第二天线发射所述第二射频信号和所述第一天线发射所述第一射频信号并发地发射所述第三射频信号；以及第四天线，所述第四天线被配置为与所述第一天线发射所述第一射频信号、所述第二天线发射所述第二射频信号和所述第三天线发射所述第三射频信号并发地发射所述第四射频信号，其中：所述一组一个或多个天线被配置为接收所述第三射频信号的反射版本和所述第四射频信号的反射版本，并且所述一个或多个处理器被配置为基于由所述一组一个或多个天线接收的所述第三射频信号的反射版本和所述第四射频信号的反射版本来识别所述一个或多个外部对象的所述位置。7.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：包括所述第一天线的第一天线面板；包括所述第二天线的第二天线面板；包括所述第三天线的第三天线面板；和包括所述第四天线的第四天线面板。8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述一组一个或多个天线包括所述第一天线面板上的至少一个天线、所述第二天线面板上的至少一个天线、所述第三天线面板上的至少一个天线以及所述第四天线面板上的至少一个天线。9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一波形包括频率作为时间的函数的第一阶梯函数，并且所述第二波形包括频率作为时间的函数的第二阶梯函数。10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述第一阶梯函数从第一时间处的第一频率增大到第二时间处的第二频率，并且其中所述第二阶梯函数从所述第一时间处的所述第二频率减小到所述第二时间处的所述第一频率。11.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述第一阶梯函数从第一时间处的第一频率增大到所述第一时间之后的第二时间处的大于所述第一频率的第二频率，并且从所述第二时间处的小于所述第一频率的第三频率增大到所述第二时间之后的第三时间处的所述第一频率，并且其中所述第二阶梯函数从所述第一时间处的所述第一频率减小到所述第二时间处的所述第三频率，并且从所述第二时间处的所述第二频率减小到所述第三时间处的所述第一频率。12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述信号生成器被配置为生成具有第三阶梯函数的第三射频信号和具有第四阶梯函数的第四射频，所述第三阶梯函数从所述第一时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：