CN113961102B - 检测参数确定、距离检测方法和系统、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种触摸传感器的检测参数确定、检测目标的距离检测方法和系统、触摸传感器、距离检测芯片、电子设备，其中所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述检测参数确定方法包括：通过所述测量通道获取第一测量值；通过所述参考通道获取第二测量值；获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数；根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数。本申请能够提高所检测距离的准确性。

Description

检测参数确定、距离检测方法和系统、电子设备

技术领域

本申请涉及触摸检测领域，具体涉及一种触摸传感器的检测参数确定、检测目标的距离检测方法和系统、触摸传感器、距离检测芯片、电子设备。

背景技术

现有技术中常在目标设备上设置各种传感器来检测用户与目标设备的距离，并使用该距离做进一步的应用规划。这种传感器包括触摸传感器如SAR（Specific AbsorptionRate，电磁辐射能量吸收比率）sensor等。

SAR触摸传感器可以用于检测人体与目标设备之间的距离，用于帮助实现便携式电子设备的触摸检测。所述触摸传感器进行触摸检测时的主要原理是测量人体或者物体等检测目标与设于电子设备（如智能手机、可穿戴设备等）触摸屏的传感器电极之间形成的电容容值等检测参数，根据上述检测参数判断检测目标与电子设备之间的接近距离等距离参数。

然而，现有技术中，使用SAR触摸传感器进行检测目标对应的距离检测时，SAR触摸传感器获取的检测参数准确性低，容易影响所检测的距离的准确性。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种触摸传感器的检测参数确定、检测目标的距离检测方法和系统、触摸传感器、距离检测芯片、电子设备，以解决现有方案中触摸传感器获取的检测参数准确性低，容易影响所检测的距离准确性的问题。

本申请提供的一种触摸传感器的检测参数确定方法，所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述检测参数确定方法包括：

通过所述测量通道获取第一测量值；

通过所述参考通道获取第二测量值；

获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数；

根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数。

可选地，所述当前环境通过当前温度表征；所述获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数包括：

根据温度-补偿系数关系获取所述当前温度对应的当前补偿系数；所述温度-补偿系数关系表征多个温度与多个补偿系数之间的对应关系。

可选地，所述温度-补偿系数关系包括多个温度区间分别对应的子关系；所述根据温度-补偿系数关系获取所述当前温度对应的当前补偿系数包括：

获取所述当前温度所在的目标温度区间；

从各个所述子关系中获取所述目标温度区间对应的目标子关系；

根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数。

可选地，所述子关系通过拟合曲线表征；所述根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数包括：

将所述当前温度代入所述目标子关系对应的拟合曲线，以获取所述当前补偿系数。

可选地，各个所述温度区间包括多个温度点，各个温度点具有已知的环境补偿系数；所述拟合曲线的确定过程包括：

根据所述各个温度点和所述各个温度点已知的环境补偿系数进行曲线拟合，以得到相应温度区间对应的拟合曲线。

可选地，根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数包括：

，

其中，a表示当前补偿系数，T1表示目标温度区间的下端点温度，T2表示目标温度区间的上端点温度，A1表示T1对应的环境补偿系数，A2表示T2对应的环境补偿系数，t表示当前温度。

可选地，各个所述温度区间连续；各个所述温度区间的区间长度相等；和/或，各个所述温度区间至少包括分别已知对应环境补偿系数的上端点和下端点。

可选地，所述根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数包括：

根据所述第二测量值和所述当前补偿系数之积确定环境补偿值；

根据所述第一测量值和所述环境补偿值之差确定所述检测参数。

本申请还提供一种检测目标的距离检测方法，包括：

采用上述任一种触摸传感器的检测参数确定方法确定触摸传感器针对检测目标确定的检测参数；

根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离。

本申请还提供一种触摸传感器的检测参数确定系统，所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述检测参数确定系统包括：

第一获取模块，用于通过所述测量通道获取第一测量值；

第二获取模块，用于通过所述参考通道获取第二测量值；

第三获取模块，用于获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数；

第一确定模块，用于根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数。

本申请还提供一种检测目标的距离检测系统，包括：

第二确定模块，用于采用上述任一种触摸传感器的检测参数确定系统确定触摸传感器针对检测目标确定的检测参数；

第三确定模块，用于根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离。

本申请还提供一种触摸传感器，包括控制电路；所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述控制电路用于执行上述任一种触摸传感器的检测参数确定方法。

可选地，上述触摸传感器还包括第一电连接线和第二电连接线；所述第一电连接线连接在所述控制电路和所述外部传感器电极之间，以形成所述测量通道，所述第二电连接线连接在所述控制电路和所述悬空位置之间，以形成所述参考通道。

可选地，上述触摸传感器还包括第三电连接线；所述第三电连接线的一端连接所述控制电路，另一端在所述外部传感器电极和所述悬空位置之间切换，以在切换至所述外部传感器电极时形成所述测量通道，在切换至所述悬空位置时形成所述参考通道。

本申请还提供一种距离检测芯片，包括处理器、存储介质和传感器模块，所述传感器模块包括至少一个上述任一种触摸传感器；所述存储介质上存储有程序代码；所述处理器用于调用所述存储介质存储的程序代码，以执行上述任一种检测目标的距离检测方法。

本申请还提供一种电子设备，包括外部传感器电极和上述任一种距离检测芯片。

本申请上述触摸传感器的检测参数确定、检测目标的距离检测方法和系统、触摸传感器、距离检测芯片、电子设备，能够获取当前环境匹配的当前补偿系数，并根据该当前补偿系数，结合测量得到的第二测量值，获取到一个由环境温度等因素决定的环境补偿值，并以该环境补偿值对第一测量值进行补偿，从而获取到一个更为准确的检测参数，从而获取更准确的距离等触摸检测结果。

本申请将当前环境与触摸传感器内寄生电容的容值相结合，得到当前环境匹配的环境补偿值，并使用该环境补偿值校正检测电容的容值等第一测量值，不仅消除了寄生电容的容值对第一测量值的影响，还消除了温度等环境因素对寄生电容的容值的影响，获取到的电容的容值等检测参数更加准确，提高了所确定检测参数的准确度，以及提高了利用检测参数来进行触摸检测时的触摸判定准确率，提高对应物体或人体等检测目标接近检测判断的准确率。

并且，本申请可以直接基于触摸传感器或其所在设备自身的结构，以校正检测电容的容值等第一测量值，因此还可以降低手机或其他便携式设备等电子设备在大批量生产时的触摸检测精度的调试难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种电容检测系统的结构示意图；

图2为图1中所述的电容检测系统进行触摸检测时的步骤流程示意图；

图3是本申请一实施例的触摸传感器的检测参数确定方法流程示意图；

图4是本申请一实施例的测量系统结构示意图；

图5是本申请一实施例的检测参数的确定过程示意图；

图6是本申请一实施例的触摸传感器的检测参数确定系统结构示意图；

图7是本申请一实施例的距离检测芯片结构示意图。

具体实施方式

研究发现，之所以存在上述问题，是因为在触摸传感器的检测系统进行检测时，触摸传感器的控制电路获取到的检测电容的容值会受设置在控制电路与外部传感器电极之间的连接线路上的寄生电容影响。

为能够准确的检测到人体等检测目标的接近，需要抵消寄生电容对测量结果的影响。由于寄生电容受外界环境的影响较大，因此，在引入参考通道来测量寄生电容后，还引入相应的环境补偿系数来消除环境变化对于寄生电容的影响。例如，引入温度补偿系数，来消除温度变化对寄生电容的容值的影响。

如图1所示，设置了一个测量通道，以及一个参考通道。其中测量通道包括触摸传感器的控制电路通过PCB板走线连接到设置在目标位置的外部传感器电极，参考通道包括触摸传感器的控制电路通过PCB板走线连接到设置上述外部传感器电极对应的悬空位置，该悬空位置包括位于外部传感器电极附近且相对于外部传感器电极悬空的位置。所述参考通道与测量通道可以使用同一触摸传感器的控制电路，或使用两个选型以及参数均一致的触摸传感器的控制电路。

所述测量通道以及参考通道分别获取测量值和参考值，所述测量值即对应至控制电路正常使用时获取的触摸检测结果，参考值对应至所述触摸传感器在当前的外部环境下对应的寄生电容的容值。将所述参考值与一固定的温度补偿系数相乘，得到的乘积作为补偿值，所述触摸检测结果对应的检测值减去所述补偿值，即得到校正后的容值作为最终的检测参数，该检测参数已经消除了所述触摸检测结果中的寄生电容的影响，可以增加触摸检测的准确性，从而更加准确的确定物体和/或人体等检测目标相对于外部传感器电极的距离。

请参阅图2，为采用图1所述的测量系统进行温度补偿时的步骤流程示意图。

在图2所示的实施例中，所述温度补偿的方法包括以下步骤：步骤S1：获取物体与目标设备在当前距离所对应的测量通道的触摸传感器的读数；步骤S2：获取当前距离下所对应的参考通道的触摸传感器的读数；步骤S3：获取当前状态下的温度补偿系数；步骤S4：温度补偿系数乘以参考通道的触摸传感器的读数作为环境修正量，测量通道的触摸传感器的读数减去环境修正量作为距离变化的参考变化量；S5：根据参考变化量和阈值的关系确定物体的接近程度（或接近距离）。

但随着研究的继续进行，发明人还发现，使用固定的温度补偿值消除环境变化对寄生电容的影响时，无法准确消除温度对所述寄生电容的影响，电容检测的准确程度依然有限，所述触摸传感器仍然无法非常准确的检测到人体的接近。

发明人还发现，在实际的测量系统中，测量通道和参考通道受温度等环境因素变化的影响并非是线性的，理论上来说，在每一次的测量过程中，都应该对应有一个理想的温度参考系数等环境参考系数，使得参考通道恰好能够消除测量通道由于对应环境因素变化带来的影响。因此，采用上述固定的温度补偿系数得到的温度补偿效果较差。此外，温度补偿系数的选定需要根据实验结果进行选定，对于大批量生产的手机或其他便携式设备来说，这一过程较为复杂，产品的一致性难以得到保证。

为了解决这个问题，发明人进一步的提出了一种触摸传感器的检测参数确定、检测目标的距离检测方法和系统、触摸传感器、距离检测芯片、电子设备，以克服上述研究过程中发现的问题，提高针对触摸传感器获取的检测参数的准确性。

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

本申请第一方面提供一种触摸传感器的检测参数确定方法，所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置形成参考通道；参考图3所示，该触摸传感器的检测参数确定方法包括：

S301，通过所述测量通道获取第一测量值。其中所述第一测量值对应至所述控制电路与外部传感器电极连接，所述控制电路从外部传感器电极处获取的感应值，如检测电容的容值。

S302，通过所述参考通道获取第二测量值。其中，所述第二测量值对应至所述控制电路从外部传感器电极对应的悬空位置处获取的相关参数，如控制电路与外部传感器电极断开连接时，所获取到的寄生电容的容值。

S303，获取所述当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数。其中环境补偿系数可以包括温度补偿系数、湿度补偿系数和/或其他影响触摸传感器检测性能的环境参数对应的环境补偿系数。

S304，根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数。具体地，该步骤可以依据所述第二测量值和所述当前补偿系数确定一环境补偿值，依据该环境补偿值补偿上述第一测量值，以获得能当前环境中能表征检测目标相对于外部传感器电极之间距离（如接近距离）的检测参数。上述补偿过程能够消除温度等环境因素对检测参数造成的干扰，提高所获得的检测参数的准确性，从而提高依据该检测参数确定的检测目标相对于外部传感器电极的距离的准确性。

上述触摸传感器包括控制电路，上述外部传感器电极可以是电子设备如手机、平板电脑、笔记本等的触摸屏的电容传感器的电极，用于检测人体或者物体等检测目标相对于上述电子设备的距离，控制电路能够通过电连接线连接至外部传感器电极，以获取外部传感器电极当前在感应到检测目标时产生的第一测量值，还可以通过电连接线连接至外部传感器电极附近的悬空位置处，以获取外部传感器电极受当前环境干扰产生的第二测量值。

可选地，所述触摸传感器包括SAR触摸传感器。所述SAR触摸传感器还能够通过检测到的电容的容值等检测参数大小来判定人体或物体等检测目标与外部传感器电极之间的距离，从而判断是否进行进一步的SAR控制。进一步地，SAR触摸传感器可以利用检测到的距离做SAR（Specific Absorption Rate，电磁辐射能量吸收比率）控制。SAR主要用于手机辐射的认证，是辐射被头部的软组织吸收的比率，SAR值越低，辐射被脑部吸收的量越少。现有技术中常使用SAR触摸传感器获取用户与目标设备的距离，以协助目标设备根据该距离控制辐射的电磁辐射能量，从而防止用户与所述目标设备距离较近时所述目标设备发射强电磁辐射能量，影响用户身体健康。

所述SAR触摸传感器包括自电容式SAR控制器，以及互电容式SAR控制器等中的至少一种，且所述自电容式SAR控制器连接到的外部传感器电极为自电容式传感器电极，所述互电容式SAR控制器连接到的外部传感器电极为互电容式传感器电极。实际上，本领域的技术人员可以根据需要选择所述触摸传感器的具体种类。

具体地，所述触摸传感器的控制电路与外部传感器电极之间可以通过电连接线实现连接，该电连接线可以是独立设置于所述触摸传感器的控制电路与外部传感器电极之间的导电线，也可以是设置在PCB板上的金属连接线路。

在一种实施例中，获取第一测量值的线路与获取第二测量值的线路独立设置，因此所述方法至少使用两根独立的导电线，两个导电线相同且平行设置，以消除其他变量对所述参考通道测量结果的影响。其中参考通道为获取第二测量值的通道。可选地，获取第一测量值的线路与获取第二测量值的线路均是设置在PCB板上的金属连接线路时，所述测量通道和参考通道对应的金属连接线路相同，与其他的器件之间的连接关系也相同，以消除其他变量对所述参考通道测量结果的影响。

在一种其他的实施例中，获取第一测量值的线路与获取第二测量值的线路共用同一根电连接线，所述电连接线的第一端连接至所述触摸传感器，第二端与所述外部传感器电极之间的连接和断开状态可切换，通过控制所述电连接线的第二端与所述外部传感器电极的连接状态，实现测量通道和参考通道的切换。其中测量通道为获取第一测量值的通道。可选地，所述电连接线的第二端与所述外部传感器电极之间的连接和断开状态的切换可以通过单刀双掷开关来实现，或其他具有单刀双掷功能的电性开关来实现。当需要使用测量通道时，将所述电连接线的第二端连通至所述外部传感器电极，当需要使用参考通道时，将所述电连接线的第二端悬空设置或者连接至外部传感器电极对应的悬空位置处。

实际上，不仅能够通过切换所述电连接线的第二端的连接关系，来分别获取所述第一测量值和第二测量值，还可以通过切换所述电连接线的第一端与所述触摸传感器的连接关系，来分别获取所述第一测量值，第二测量值。需要注意的是，前一种情况下，所述触摸传感器中控制电路测量得到的第二测量值与所述触摸传感器以及电连接线的寄生电容的容值有关；后一种情况下，所述触摸传感器中控制电路测量得到的第二测量值与所述触摸传感器内的寄生电容的容值有关。

实际上，由于来回切换电连接线第二端的连接关系这一方式比较难以实现，因此可使用两个子传感器来同时构建测量通道以及参考通道，此时触摸传感器可以包括两个子传感器，各个子传感器分别包括对应的控制电路，从而无需切换所述电连接线第二端的连接关系，就可以获取所述第一测量值以及第二测量值。

需要注意的是，在该种情况下，两个子传感器使用的电连接线相同，选型和参数也相同，并与其他外部器件相同的连接关系。因此，两个子传感器相同，第二测量值可以用来抵消获取第一测量值中寄生电容的容值的影响。

在一种实施例中，上述当前环境通过当前温度表征，对应的环境补偿系数也可以称为温度补偿系数，环境补偿值也可以称为温度补偿值。此时可以通过温度传感器获取当前温度，以描述当前环境。可选地，温度传感器包括热电阻传感器以及热电偶传感器中的至少一种。本领域的技术人员可以根据需要选择所述温度传感器的具体结构。

在一个示例中，若触摸传感器包括两个子传感器，即第一触摸传感器和第二触摸传感器，来同时构建测量通道以及参考通道，对应的测量系统可以参考图4所示，第一触摸传感器包括第一控制电路702，第二触摸传感器包括第二控制电路703，温度传感器704与触摸传感器的各个控制电路（如第一控制电路702和第二控制电路703）可以集成在一个封装内，或与触摸传感器的各个控制电路分立，但与所述触摸传感器的各个控制电路一起集成在同一个PCB板上。其中第一触摸传感器和第二触摸传感器的选型和参数均相同，连接关系也相同。

可选地，温度传感器704可以与第一控制电路702设置在同一封装内，或与第二控制电路703设置在同一封装内。在一种优选的示例中，将所述温度传感器704设置在第二触摸传感器的第二控制电路703内，此时，所述温度传感器704检测到的当前温度与所述第二触摸传感器的第二控制电路703所在环境的当前温度更靠近，获得的温度补偿值更接近于实际的温度补偿值。

在一种实施例中，所述当前环境通过当前温度表征；所述获取所述当前环境匹配的环境补偿系数包括：根据温度-补偿系数关系获取所述当前温度对应的当前补偿系数；所述温度-补偿系数关系表征多个温度与多个补偿系数之间的对应关系。

上述温度-补偿系数关系可以包括至少一个温度区间对应的关系；上述温度区间也可以称为温度档位，以将触摸传感器所面临的整个温度范围分为至少一档，各档分别具有对应的温度-补偿系数关系，保证所采用的温度-补偿系数关系的准确性，从而提高所确定的当前补偿系数的准确性。其中某温度区间的温度-补偿系数关系可以记录该温度区间中多个温度点对应的温度补偿系数等环境补偿系数，以使触摸传感器所在的距离检测系统和/或芯片可以依据该温度-补偿系数关系获取该温度区间中任一温度对应的目标补偿系数（如当前补偿系数）。其中某温度区间中已知对应环境补偿系数的多个温度点至少包括该温度区间的上端点温度（温度区间上限值）和下端点温度（温度区间下限值），还可以包括该温度区间的中间一些点的温度，以保证所确定的温度-补偿系数关系的精度。可选地，温度区间中的多个温度点包括三个以上的温度点，各个温度点对应的环境补偿系数已知，且相邻两温度点之间的温度差值恒定。可选地，上述温度-补偿系数关系可以通过列表表征，也可以通过拟合曲线等其他形式表征。

在一个示例中，触摸传感器所面临的整个温度范围包括多个温度档位，各个温度档位分别对应一个温度区间，此时温度-补偿系数关系包括各个温度区间分别对应的子关系；所述根据温度-补偿系数关系获取所述当前温度对应的当前补偿系数包括：获取所述当前温度所在的目标温度区间；从各个所述子关系中获取所述目标温度区间对应的目标子关系；根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数，以保证所确定的当前补偿系数的准确性。其中，温度-补偿系数关系可以预先设置，也可以依据涉及的多个温度点和各个温度点对应的环境补偿系数实时获取，还可以在预定的关系获取时机等其他时机确定所需的温度-补偿系数关系。

具体地，所述子关系通过拟合曲线表征；所述根据所述目标子关系确定所述当前温度对应的当前补偿系数包括：将所述当前温度代入所述目标子关系对应的拟合曲线，以获取当前补偿系数，简化当前补偿系数的获取过程，提升获取效率。

可选地，各个所述温度区间包括多个温度点，如上端点（温度区间上限）和下端点（温度区间下限）等等，各个温度点具有已知的环境补偿系数；所述拟合曲线的确定过程包括：根据所述各个温度点和所述各个温度点已知的环境补偿系数进行曲线拟合，以得到相应温度区间对应的拟合曲线，采用该拟合曲线表征对应温度区间中各个温度对应的环境补偿系数。这里可以采用一次拟合、二次拟合或者三次拟合等方式对各个温度点和对应的已知环境补偿系数进行曲线拟合，以保证所得到的拟合曲线的准确性。其中，各个温度区间中，各个温度点及对应的已知环境补偿系数可以预置在触摸传感器对应的检测系统中，在一个示例中，也可以在触摸传感器对应的检测系统每次上电时，由用户或厂商对各个温度区间进行相关配置，以确定各个温度区间及其包括的已知环境补偿系数的各个温度点。由于触摸传感器所在的电子设备或者检测芯片可能应用在不同的温度环境下，因此在一个示例中，在便携式电子设备等目标设备中设置相应的温度档位（或温度区间）设置界面，用户或厂家通过所述温度档位设置界面调节温度档位，从而使上述触摸传感器的检测参数确定方法能够符合不同温度环境的使用需求。

可选地，根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数包括：

，其中，a表示当前补偿系数，T1表示目标温度区间的下端点温度，T2表示目标温度区间的上端点温度，A1表示T1对应的环境补偿系数，A2表示T2对应的环境补偿系数，t表示当前温度。这里计算环境补偿系数的方式为一次拟合，求取的环境补偿系数为温度档位内的环境补偿系数的线性平均值。在其他示例中，也可以获取温度档位（对应温度区间）的多个温度点，并利用所述多个温度点以及温度点对应的环境补偿系数拟合出温度与补偿系数的拟合曲线对应的函数，包括使用二次拟合的方法求取的二次函数，或者采用三次拟合的方法求取的三次函数等，这里采用二次拟合、三次拟合时，对于非线性关系有更好的还原效果。

可选地，各个所述温度区间连续，以通过各个温度区间对触摸传感器面临的整个温度范围进行完整有效地表征。可选地，各个温度区间的区间长度相等，以保证各个温度区间的一致性。可选地，各个所述温度区间至少包括分别已知对应环境补偿系数的上端点和下端点，以保证依据温度区间各个已知对应环境补偿系数的温度点进行曲线拟合的准确性。

在一个示例中，在根据所述各个温度点和所述各个温度点已知的环境补偿系数进行曲线拟合之前，还可以包括以下步骤：设置多个温度档位（即多个温度区间）；设置各个温度档位的温度点，如下端点温度（i-1）以及上端点温度（i），且所述上端点温度（i）高于所述下端点温度（i-1）；设置各个温度档位中各个温度点对应的环境补偿系数，以使各个温度档位中各个温度点具有已知的环境补偿系数。在该示例中，能够根据触摸传感器的具体使用的温度环境来设定温度档位中的各个温度点，以及设定温度档位中的各个温度点对应的环境补偿系数。并且，不同温度档位的上下端点温度的跨度也可以由实际应用决定。

在一个示例中，参考图5所示，触摸传感器所在的距离检测系统和/或芯片也可以在确定当前温度raw_temp对应的温度档位之后，获取该温度档位各个温度点及对应的已知环境补偿系数表征的温度-补偿系数关系，以此求取温度补偿系数coef，获取所需的检测参数。如图5所示，本示例确定所需检测参数的过程可以包括如下过程：获取当前温度raw_temp；确定当前温度raw_temp所在的温度档位，确定该温度档位中上端点温度（i）以及对应的上端点补偿系数coef(i)，下端点温度（i-1）以及对应的下端点补偿系数coef(i-1)；求取温度补偿系数coef，以依据第一测量值raw_dec、第二测量值raw_ref和该温度补偿系数coef确定检测参数。

可选地，一个温度档位至少包括上端点温度（i）、下端点温度（i-1），实际上，在一些情况下，一个温度档位还可以包括三个以上的温度点，各个温度点对应的环境补偿系数已知，且相邻量温度点之间的温度差值恒定。例如，如果某触摸传感器所处环境的温度范围在20℃至60℃之间，则可以在20℃至60℃之间设置4个温度档位，20℃至30℃为第一温度档位，该第一温度档位的下端点温度（i-1）为20℃，上端点温度（i）为30℃；30℃至40℃为第二温度档位，该第二温度档位的下端点温度（i-1）为30℃，上端点温度（i）为40℃；40℃至50℃为第三温度档位，该第三温度档位的下端点温度（i-1）为40℃，上端点温度（i）为50℃；50℃至60℃为第四温度档位，该第四温度档位的下端点温度（i-1）为50℃，上端点温度（i）为60℃。实际上，也可根据需要设置温度档位的划分间隔以及温度档位的档位数目；例如，在20℃至60℃之间每隔5℃设置一间隔，从而在20℃至60℃之间设置划分8个温度档位。其中温度档位的上下端点温度的温度差值越小，包含的温度点越多，则依据该温度档位获取的温度补偿系数coef越接近实际的温度补偿系数coef，依据该温度补偿系数coef获取的温度补偿值也更加接近实际的温度补偿值，以此得来的校正后的容值等检测参数也更接近测量通道排除了寄生电容的容值的影响后的实际电容值，更加准确。不同温度档位的上端点温度（i）、下端点温度（i-1）等温度点对应的环境补偿系数可以由经实验研究获取，并具有普适性，无需针对每一套应用上述触摸传感器的检测参数确定方法的系统分别设定、获取温度档位。

可选地，确定当前温度raw_temp所在的温度档位的过程包括：根据预设的温度档位信息，判断当前温度raw_temp所在的温度档位时，判定该当前温度raw_temp是否高于一温度档位的下端点温度(i-1)，以及是否小于该温度档位的上端点温度(i)，若是，则认为当前温度raw_temp位于该温度档位。例如，所述温度传感器检测获取的当前温度raw_temp为35℃，大于所述第二温度档位的下端点温度（i-1）为30℃，小于所述第二温度档位的上端点温度（i）为40℃。因此，当前温度raw_temp位于30℃至40℃这一温度档位内，且该温度档位的下端点温度（i-1）为30℃，对应的下端点补偿系数coef(i-1)为A1，上端点温度（i）为40℃，对应的上端点补偿系数coef（i）为A2。

在一种实施例中，所述根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数包括：根据所述第二测量值和所述当前补偿系数之积确定环境补偿值；根据所述第一测量值和所述环境补偿值之差确定所述检测参数。

本实施例由实时获取的当前温度来决定温度补偿系数等当前补偿系数，并依据该随外部环境的温度变化的当前补偿系数来获取环境补偿值，能够很好的克服前述固定的温度补偿系数的缺点，对每一次的测量过程都获取一个与当前温度相对应的当前补偿系数，并使用该当前补偿系数来获取环境补偿值，当使用该环境补偿值来抵消当前温度等当前环境因素对触摸传感器对应的寄生电容的容值的影响时，获取到的结果更加接近实际结果，准确性更高，因此，后续确定的检测参数具有了更高的准确性，基于该检测参数进行的目标距离检测也更为准确。

在一个示例中，在一次距离检测过程中，可以多次获取第二测量值，并对每次获取的第二测量值，都对应获取当下的当前温度，从而获取多次温度补偿值，并对温度补偿值进行平均值求取等操作，从而减小因测量错误而造成的误差。

可选地，也可根据需要，在一次触摸检测过程中，只获取一次第二测量值，以及只获取一次当前温度，并根据该单次获取的第二测量值以及当前温度获取温度补偿值，以简化检测参数确定过程中的计算量。

以上触摸传感器的检测参数确定方法，由随外部环境变化的当前补偿系数来获取当前环境对应的环境补偿值，能够很好的克服前述固定的温度补偿系数的缺点，对每一次的测量过程都获取一个与当前环境相对应的当前补偿系数，并使用该当前补偿系数来获取环境补偿值，当使用该环境补偿值来抵消当前环境对寄生电容影响时，获取到的检测参数这一结果更加接近实际结果，准确性更高，因此，上述触摸传感器的检测参数确定方法具有更高的准确性，利用所得检测参数进行的距离检测判定结果也更为准确。此外，上述触摸传感器的检测参数确定方法还可以通过在距离检测芯片或者相关设备中内置的测量仪器（如温度传感器）来调试温度补偿系数等环境补偿系数，能够降低相应设备内置的测量仪器在大批量生产时的触摸检测精度的调试难度。

本申请在第二方面提供一种检测目标的距离检测方法，包括：

采用上述任一实施例所述的触摸传感器的检测参数确定方法确定触摸传感器针对检测目标确定的检测参数；

根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离。

可选地，上述根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离还可以包括以下步骤：根据检测参数与预设阈值的大小关系，判断检测目标与外部传感器电极之间的距离，所述预设阈值可以依据触摸传感器的配置特征和/或所需要检测的距离特征等因素设定，比如预设阈值可以对应至检测目标与外部传感器电极的距离为预设距离。将所述预设阈值设置成适宜的值，使得通过判断检测参数与预设阈值的大小关系，就可以判断检测目标与外部传感器电极所在设备之间的相对距离。例如，上述预设阈值对应至检测目标与目标位置的距离为1mm时，若检测参数与预设阈值的大小关系为第一关系，则可以判定检测目标与目标位置的距离小于1mm；否则，检测目标与目标位置的距离大于或等于1mm。

以上检测目标的距离检测方法，采用上述任一实施例所述的触摸传感器的检测参数确定方法确定检测参数，能够更为准确地获取检测目标与外部传感器电极所在设备之间的距离；此外该检测目标的距离检测方法还具有上述触摸传感器的检测参数确定方法的所有有益效果，在此不再赘述。

本申请第三方面提供一种触摸传感器的检测参数确定系统，所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；参考图6所示，上述触摸传感器的检测参数确定系统包括：

第一获取模块311，用于通过所述测量通道获取第一测量值；

第二获取模块312，用于通过所述参考通道获取第二测量值；

第三获取模块313，用于获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数；

第一确定模块314，用于根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数。

关于触摸传感器的检测参数确定系统的具体限定可以参见上文中对于触摸传感器的检测参数确定方法的限定，在此不再赘述。上述触摸传感器的检测参数确定系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的运算模组中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于计算机设备的运算模组调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请第四方面提供一种检测目标的距离检测系统，包括：

第二确定模块，用于采用上述任一实施例所述的触摸传感器的检测参数确定系统确定触摸传感器针对检测目标确定的检测参数；

第三确定模块，用于根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离。

关于检测目标的距离检测系统的具体限定可以参见上文中对于检测目标的距离检测方法的限定，在此不再赘述。上述检测目标的距离检测系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的运算模组中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于计算机设备的运算模组调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请第五方面提供一种触摸传感器，包括控制电路；所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述控制电路用于执行上述任一实施例所述的触摸传感器的检测参数确定方法。

具体地，触摸传感器对应的电容检测系统可以通过控制电路获取检测目标与外部传感器电极之间形成的电容的容值，以确定第一测量值。上述电容检测系统还可以包括：温度传感器，连接至控制电路，用于检测并获取当前温度；测量通道，第一端连接控制电路，第二端连接外部传感器电极，用于获取第一测量值，该第一测量值对应至控制电路与外部传感器电极连接时控制电路获取到的检测电容的容值；参考通道，第一端连接控制电路，第二端悬空设置，用于获取第二测量值，第二测量值对应至控制电路与外部传感器电极连接时，控制电路获取到的检测电容的容值；控制电路至少被配置为：根据当前温度获取温度补偿系数等环境补偿系数，以及：根据环境补偿系数和第二测量值获取环境补偿值，以及：利用环境补偿值对第一测量值进行校正，并将校正值作为电容的容值等检测参数。

如图4所示，外部传感器电极7011能够设置到目标设备701的目标位置，目标设备701可以是智能手机、平板电脑、可穿戴设备等电子设备，所述目标位置包括触摸屏等，这些设备需要检测用户手指等检测目标与触摸屏之间的距离，并根据检测目标与触摸屏的距离来判断进一步的操作。

上述触摸传感器可以包括SAR控制电路。所述SAR触摸传感器中的SAR指的是单位时间内单位质量的物质吸收的电磁辐射能量。SAR控制电路主要用于区分无生命物体和人体的接近度，可用于便携式电子设备的触摸检测。所述SAR触摸传感器连接至外部传感器电极7011，外部传感器电极7011设置在电子设备的目标位置。SAR触摸传感器测量人体或物体等检测目标与外部传感器电极7011之间形成的电容的容值的大小，并根据电容的容值的大小来判定检测目标与外部传感器电极7011的距离，从而判断检测目标与目标设备701的目标位置的相对位置。在SAR触摸传感器中，电容的容值这一类检测参数至少受两个因素影响，一是检测目标与外部传感器电极7011的距离，二是触摸传感器以及测量通道本身的寄生电容的容值。因此，根据获取到的电容直接获取检测目标与外部传感器电极7011的距离时，测量结果与实际结果具有较大偏差。如果需要获取到较为准确的触摸检测结果，需要去除寄生电容的容值对检测电容的影响，以获得更为准确的检测参数。

在一种实施例中，所述触摸传感器还包括第一电连接线和第二电连接线；所述第一电连接线连接在所述控制电路和所述外部传感器电极之间，所述第二电连接线连接在所述控制电路和所述悬空位置之间，即一端连接控制电路，另一端悬空。上述第一电连接线对应测量通道，第二电连接点对应参考通道，两者可以具有一致的长度，以杜绝其他变量的引入。在一个示例中，测量通道的电连接线以及参考通道的电连接线相互平行。在另一个示例中，测量通道的电连接线以及参考通道的电连接线均为PCB板上的金属连接线，且两个通道对应的PCB板上金属连接线的形状相同；并且，测量通道、参考通道中的电连接线结构相同，与其他器件的连接关系也相同。

在一种实施例中，所述触摸传感器还包括第三电连接线；所述第三电连接线的一端连接所述控制电路，另一端在所述外部传感器电极和所述悬空位置之间切换，以使所述控制电路分别获取所述第一测量值和所述第二测量值；其中控制电路的第二端（另一端）连接外部传感器电极时构建测量通道，以获得第一测量值，连接悬空位置时构建参考通道，以获得第二测量值。可选地，上述第三电连接线的第二端通过切换开关连接至外部传感器电极，由切换开关切换第三电连接线的第二端与外部传感器电极的通断状态，控制第三电连接线作为测量通道工作，或作为参考通道工作。这样，第三电连接线的第二端可切换的连接到外部传感器电极或悬空位置。可选地，上述切换开关包括单刀双掷开关，或设置具有与单刀双掷开关功能相同的电子开关。

在一种实施例中，上述触摸传感器可以包括两个子传感器，即第一触摸传感器和第二触摸传感器，以采用第一触摸传感器构建测量通道，采用第二触摸传感器构建参考通道。对应的测量系统可以参考图4所示，第一触摸传感器包括第一控制电路702，第二触摸传感器包括第二控制电路703，温度传感器704与触摸传感器的各个控制电路（如第一控制电路702和第二控制电路703）可以集成在一个封装内，或与触摸传感器的各个控制电路分立，但与所述触摸传感器的各个控制电路一起集成在同一个PCB板上。其中第一触摸传感器和第二触摸传感器的选型和参数均相同，连接关系也相同。

可选地，如图4所示，触摸传感器对应的电容检测系统还可以包括存储器705，存储器705连接至各个控制电路（如第一控制电路702和/或第二控制电路703），或位于某控制电路内，用于存储预设的温度档位，以及温度档位中各个温度点对应的已知环境补偿系数；以使电容检测系统能够获取温度档位，并根据温度档位和当前温度获取温度补偿系数等环境补偿系数。

以上触摸传感器，采用任一实施例所述的触摸传感器的检测参数确定方法确定触摸传感器针对检测目标获取的检测参数，具有更高的准确性。

本申请第六方面提供一种距离检测芯片，参考图7所示，该距离检测芯片包括处理器620、存储介质630和传感器模块640，所述传感器模块640包括至少一个上述任一实施例所述的触摸传感器；所述存储介质630上存储有程序代码；所述处理器620用于调用所述存储介质630存储的程序代码，以执行如上述任一实施例所述的检测目标的距离检测方法。

在一种实施例中，上述传感器模块还可以包括温度传感器等其他测量器件，以获取表征当前环境的环境参数（如温度等）。若触摸传感器包括第一触摸传感器和第二触摸传感器，此时可以参考图4所示，第一触摸传感器包括第一控制电路702，第二触摸传感器包括第二控制电路703，温度传感器704与触摸传感器的各个控制电路（如第一控制电路702和第二控制电路703）可以集成在一个封装内，或与触摸传感器的各个控制电路分立，但与所述触摸传感器的各个控制电路一起集成在同一个PCB板上。其中第一触摸传感器和第二触摸传感器的选型和参数均相同，连接关系也相同。可选地，如图4所示，温度传感器704可以与第一触摸传感器702设置在同一封装内，或与第二触摸传感器703设置在同一封装内。在其他示例中，将所述温度传感器704设置在第二触摸传感器703内，此时，所述温度传感器704检测到的当前温度与所述第二触摸传感器703所在环境的当前温度更靠近，获得的温度补偿值更接近于实际的温度补偿值。可选地，温度传感器也可以与各个触摸传感器分立，直接设置在所在电容检测系统的外部环境中，仅通过连接线连接至对应的触摸传感器。实际上，也可根据需要设置温度传感器的位置，并不以上述两种为限制。可选地，温度传感器包括热电阻传感器以及热电偶传感器中的至少一种。本领域的技术人员可以根据需要选择所述温度传感器的具体结构。

在一种实施例中，所述触摸传感器为SAR触摸传感器，因此，上述控制电路还被配置为根据检测参数与预设阈值的大小关系获取触摸检测结果，判断检测目标与对应电子设备的目标位置设置的外部传感器电极之间的距离，从而判断检测目标与目标位置是否接触。

在该实施例中，由实时获取的当前温度来确定温度补偿系数等当前补偿系数，对每一当前温度，都对应有唯一确定的当前补偿系数，因此，根据该当前补偿系数获取的温度补偿值等环境补偿值也与当前温度对应，可以更好的克服前述固定的温度补偿系数的缺点，改善触摸检测的温度补偿等环境补偿的效果，提高所检测的距离的准确性，从而提高触摸检测的准确性，减轻或消除电容的温度特性以及相关外部环境变化为其中距离检测所带来的影响，同时对于手机或便携式设备，降低大批量生产的调试难度。

以上距离检测芯片，采用任一实施例所述的检测目标的距离检测方法确定检测目标与距离检测芯片之间的距离，所检测的距离具有更高的准确性。

本申请第七方面提供一种电子设备，包括传感器电极和上述任一实施例所述的距离检测芯片。其中上述传感器电极为上述各个实施例中，相对于触摸传感器的外部传感器电极。具体地，上述电子设备还可以包括触摸屏等组件，传感器电极可以设于触摸屏等对检测目标进行距离和/或接近程度检测的检测位置。

上述电子设备采用距离检测芯片实时检测用户手指等检测目标与电子设备之间的距离，检测得到的距离更为准确，能够提高依据该距离所提供功能的效果，从而提升电子设备带来的用户体验。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能（例如其在功能上是等价的）的任意组件（除非另外指示），即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (13)

1.一种触摸传感器的检测参数确定方法，其特征在于，所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述检测参数确定方法包括：

通过所述测量通道获取第一测量值；

通过所述参考通道获取第二测量值；所述第二测量值对应至所述控制电路从外部传感器电极对应的悬空位置处获取的寄生电容的容值；

获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数；所述当前环境通过当前温度表征，所述获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数包括：获取所述当前温度所在的目标温度区间，从多个温度区间分别对应的子关系中获取所述目标温度区间对应的目标子关系，根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数，所述子关系通过拟合曲线表征；

根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数；所述根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数包括：根据所述第二测量值和所述当前补偿系数之积确定环境补偿值；根据所述第一测量值和所述环境补偿值之差确定所述检测参数。

2.根据权利要求1所述的触摸传感器的检测参数确定方法，其特征在于，所述根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数包括：

将所述当前温度代入所述目标子关系对应的拟合曲线，以获取所述当前补偿系数。

3.根据权利要求2所述的触摸传感器的检测参数确定方法，其特征在于，各个所述温度区间包括多个温度点，各个温度点具有已知的环境补偿系数；所述拟合曲线的确定过程包括：

根据所述各个温度点和所述各个温度点已知的环境补偿系数进行曲线拟合，以得到相应温度区间对应的拟合曲线。

4.根据权利要求1所述的触摸传感器的检测参数确定方法，其特征在于，根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数包括：

，

其中，a表示当前补偿系数，T1表示目标温度区间的下端点温度，T2表示目标温度区间的上端点温度，A1表示T1对应的环境补偿系数，A2表示T2对应的环境补偿系数，t表示当前温度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的触摸传感器的检测参数确定方法，其特征在于，各个所述温度区间连续；各个所述温度区间的区间长度相等；和/或，各个所述温度区间至少包括分别已知对应环境补偿系数的上端点和下端点。

6.一种检测目标的距离检测方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1至5任一项所述的触摸传感器的检测参数确定方法确定触摸传感器针对检测目标确定的检测参数；

根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离。

7.一种触摸传感器的检测参数确定系统，其特征在于，所述触摸传感器包括控制电路，所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述检测参数确定系统包括：

第一获取模块，用于通过所述测量通道获取第一测量值；

第二获取模块，用于通过所述参考通道获取第二测量值；所述第二测量值对应至所述控制电路从外部传感器电极对应的悬空位置处获取的寄生电容的容值；

第三获取模块，用于获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数；所述当前环境通过当前温度表征，所述获取当前环境匹配的环境补偿系数，得到当前补偿系数包括：获取所述当前温度所在的目标温度区间，从多个温度区间分别对应的子关系中获取所述目标温度区间对应的目标子关系，根据所述目标子关系确定所述当前补偿系数，所述子关系通过拟合曲线表征；

第一确定模块，用于根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数；所述根据所述第一测量值、所述第二测量值和所述当前补偿系数确定所述触摸传感器的检测参数包括：根据所述第二测量值和所述当前补偿系数之积确定环境补偿值；根据所述第一测量值和所述环境补偿值之差确定所述检测参数。

8.一种检测目标的距离检测系统，其特征在于，包括：

第二确定模块，用于采用权利要求7所述的触摸传感器的检测参数确定系统确定触摸传感器针对检测目标确定的检测参数；

第三确定模块，用于根据所述检测参数确定所述检测目标与外部传感器电极之间的距离。

9.一种触摸传感器，其特征在于，包括控制电路；所述控制电路连接外部传感器电极时形成测量通道，连接所述外部传感器电极对应的悬空位置时形成参考通道；所述控制电路用于执行如权利要求1至5任一项所述的触摸传感器的检测参数确定方法。

10.根据权利要求9所述的触摸传感器，其特征在于，还包括第一电连接线和第二电连接线；所述第一电连接线连接在所述控制电路和所述外部传感器电极之间，以形成所述测量通道，所述第二电连接线连接在所述控制电路和所述悬空位置之间，以形成所述参考通道。

11.根据权利要求10所述的触摸传感器，其特征在于，还包括第三电连接线；所述第三电连接线的一端连接所述控制电路，另一端在所述外部传感器电极和所述悬空位置之间切换，以在切换至所述外部传感器电极时形成所述测量通道，在切换至所述悬空位置时形成所述参考通道。

12.一种距离检测芯片，其特征在于，包括处理器、存储介质和传感器模块，所述传感器模块包括至少一个如权利要求9至11任一项所述的触摸传感器；所述存储介质上存储有程序代码；所述处理器用于调用所述存储介质存储的程序代码，以执行如权利要求6所述的检测目标的距离检测方法。

13.一种电子设备，其特征在于，包括传感器电极和如权利要求12所述的距离检测芯片。

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