CN108146159A - 一种轮胎压力监测系统的匹配装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种轮胎压力监测系统的匹配装置和方法，涉及汽车技术领域。其中，该装置包括：主机用于按照轮胎的位置信息发送激活指令给轮胎上的低频激活器，低频激活器与所述主机连接用于接收激活指令，并发送低频激活信号，传感器，用于当接收到低频激活信号后，发送轮胎的传感信息给主机，以使主机匹配位置信息和传感信息。主机按照轮胎的位置信息发送激活指令给低频激活器来激活轮胎上的传感器，以使传感器发送所在的轮胎的传感信息给主机，从而使得主机完成传感信息和位置信息的匹配。该装置操作过程简单，大大提高了匹配效率，节省了人工。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种轮胎压力监测系统的匹配装置和方法。
背景技术
随着社会的发展，汽车的普及，安全驾驶显得越来越重要。轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)，是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的主机中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时(预防爆胎)以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。轮胎压力监测系统的使用确保了轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。
目前，轮胎压力监测系统在使用前需要将轮胎上的传感器与主机终端完成匹配，使主机终端确定每个传感器所在的轮胎的位置。
当前的匹配方法有三种，第一种是预先通过主机终端按照每个轮胎所在的位置设置传感器的ID，再把具有该ID的传感器所在的轮胎安装到设置的位置上。第二种是将传感器任意安装在轮胎上，再将主机终端分别连接各个传感器，并设置每个传感器所在的轮胎的位置，完成匹配。第三种是将传感器任意安装在轮胎上，再借助外部手持工具读取传感器的ID，并将传感器的ID和传感器所在的轮胎的位置发送给主机终端，完成匹配。
上述三种方法需要利用人工来完成匹配，工作量大，操作过程繁琐。
发明内容
本发明提供一种轮胎压力监测系统的匹配装置和方法，旨在解决当前的匹配方法利用人工完成，工作量大，操作过程繁琐的问题。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置，包括：
主机，用于按照轮胎的位置信息发送激活指令给所述轮胎上的低频激活器；
所述低频激活器与所述主机连接，用于接收所述激活指令，并发送低频激活信号；
所述传感器，用于当接收到所述低频激活信号后，发送所述轮胎的传感信息给所述主机，以使所述主机匹配所述位置信息和所述传感信息。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法，包括：
按照轮胎的位置信息发送激活指令；
接收所述轮胎的传感信息，并将所述位置信息和所述传感信息进行匹配。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置和方法，主机按照轮胎的位置信息发送激活指令给低频激活器来激活轮胎上的传感器，以使传感器发送所在的轮胎的传感信息给主机，从而使得主机完成传感信息和位置信息的匹配。该装置操作过程简单，大大提高了匹配效率，节省了人工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例。
图1是本发明第一实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置的结构示意图；
图2是本发明第二实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置的结构示意图；
图3是本发明第二实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置中主机的结构示意图；
图4是本发明第二实施例提供的主机中高频接收模块的电路结构示意图；
图5是本发明第二实施例提供的主机中低频接收模块的电路结构示意图；
图6是本发明第二实施例提供的主机中主机通讯模块的电路结构示意图；
图7是本发明第二实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置中中继器的结构示意图；
图8是本发明第二实施例提供的中继器中中继通讯模块的电路结构示意图；
图9是本发明第二实施例提供的中继器中中继高频接收模块的电路结构示意图；
图10是本发明第二实施例中大车的双轮胎中各个轮胎上的传感器安装的示意图；
图11是本发明第三实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法的流程示意图；
图12是本发明第四实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法的流程示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置的结构示意图，图1所示的轮胎压力监测系统的匹配装置包括：主机101、低频激活器102和传感器103，各个模块实现各自的功能如下所述：
主机101，用于按照轮胎的位置信息发送激活指令给该轮胎上的低频激活器102。
位置信息为用于表示车辆中各个轮胎所在位置的信息，假设车辆为四个车轮的汽车，那么该位置信息可以为左上、右上、左下和右下，或者利用数字或字母表示位置。激活指令为用于激活与该位置信息对应的轮胎上的低频激活器 102的指令。
低频激活器102与主机101连接，用于接收该激活指令，并发送低频激活信号。
在实际应用中，每个位置的轮胎上均安装有低频激活器102，当接收到激活指令后，发送低频激活信号。
传感器103，用于当接收到该低频激活信号后，发送该轮胎的传感信息给主机101，以使主机101匹配该位置信息和该传感信息。
在实际应用中，每个轮胎上安装有传感器103，当接收到该位置安装的低频激活器发送的低频激活信号后，传感器103被激活，并发送该轮胎的传感信息给主机101。其中，传感信息为用于表示轮胎运行状态的信息，包括轮胎温度、压力、加速度的大小和方向、传感器的识别码、传感器的电池电量、故障状态等信息。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置，主机按照轮胎的位置信息发送激活指令给低频激活器来激活轮胎上的传感器，以使传感器发送所在的轮胎的传感信息给主机，从而使得主机完成传感信息和位置信息的匹配。该装置操作过程简单，大大提高了匹配效率，节省了人工。
请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置的结构示意图，图2所示的轮胎压力监测系统的匹配装置包括：主机201、低频激活器202、传感器203和中继器204，各个模块实现各自的功能如下所述：
主机201，用于按照轮胎的位置信息发送激活指令给该轮胎上的低频激活器102。
位置信息为用于表示车辆中各个轮胎所在位置的信息，假设车辆为四个车轮的汽车，那么该位置信息可以为左上、右上、左下和右下，或者利用数字或字母表示位置。激活指令为用于激活与该位置信息对应的轮胎上的低频激活器 202的指令。
进一步地，请参阅图3，图3为一种轮胎压力监测系统的匹配装置中主机的结构示意图，其中，主机301包括：主机芯片301、主机电源模块302、主机高频接收模块303和主机低频激活模块304。其中，主机电源模块302、主机高频接收模块303和主机低频激活模块304均与主机芯片301连接。
主机芯片301，用于通过主机低频激活模块304发送激活指令给轮胎上的低频激活器。
主机高频接收模块303，用于接收轮胎上的传感器发送的传感信息。
主机电源模块302，用于向主机中的各个模块供电。
需要说明的是，主机芯片301的种类在此不作限制，只要实现本发明实施例的功能即可。
主机高频接收模块303的具体电路连接结构不作限制，只要能实现本发明实施例的功能即可。于本发明的一个实施例，主机高频接收模块303的电路连接结构如图4所示，图4示出了主机203中主机高频接收模块303的电路结构，其中，该电路中的IRQ、NSS、MISO、MOSI、SCK、TX-SW信号均由主机芯片301中的输入输出引脚输入或输出。
进一步地，主机低频激活模块304包括：低频激活驱动芯片U1、第一电阻、第二电阻和电容，如图5所示，图5示出了低频激活模块的结构示意图，其中，低频激活驱动芯片U1的第一电源引脚VDD和第二电源引脚VDD1均与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与主机电源模块连接，低频激活驱动芯片U1的输入引脚IN分别与主机芯片的输入输出引脚和第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地，低频激活驱动芯片的第一输出引脚OUT和第二输出引脚OUT1均与电容的一端连接，电容的另一端通过长导线与轮胎上的低频激活器202连接，所述低频激活驱动芯片的接地引脚GND和GND1接地。
需要说明的是，每一个低频激活驱动芯片U1连接一个轮胎上的低频激活器202。当车辆的轮胎较多时，需要多个激活驱动芯片，此时，由于主机芯片 U1的输入输出引脚个数有限，主机201还包括一个中转芯片，通过将中转芯片的输入输出引脚分别与主机芯片U1的输入输出引脚以及低频激活芯片的输入引脚IN连接，可以解决上述多低频激活驱动芯片的连接问题。
进一步地，主机201还包括：主机通讯模块305，主机通讯模块305与主机芯片连接。
于本发明的一个实施例，如图6所示，图6示出了主机通讯模块305的结构示意图，其中，主机通讯模块305中的TXD_TTL和RXD_TTL信号输入或输出的引脚均与主机芯片301连接。
低频激活器202与主机201连接，用于接收该激活指令，并发送低频激活信号。具体地，低频激活器202为电感线圈，通过导线与低频激活模块中的电容的另一端连接。在实际应用中，每个位置的轮胎上均安装有电感线圈，当接收到激活指令后，发送低频激活信号。
传感器203，用于当接收到该低频激活信号后，发送该轮胎的传感信息给主机201，以使主机201匹配该位置信息和该传感信息。
进一步地，传感器203包括：传感芯片、温度传感模块、压力传感模块、加速度传感模块、高频发射模块和低频激活模块。其中，温度传感模块、压力传感模块、加速度传感模块分别用于检测轮胎的温度、压力和加速度，低频激活模块用于接收低频激活信号后，将检测到的温度、压力、加速度、传感芯片中预存的传感器的识别码通过高频发射模块发送给主机201。传感器203的具体电路结构不作限制，只要能实现上述功能即可。优选地，传感器203的型号为英飞凌SP37。
在实际应用中，每个轮胎上安装有传感器203，且传感器203的距离与电感线圈的距离较近，当接收到该位置安装的低频激活器202发送的低频激活信号后，传感器203被激活，并发送该轮胎的传感信息给主机201。其中，传感信息为用于表示轮胎运行状态的信息，包括轮胎温度、压力、加速度的大小和方向、传感器的识别码、传感器的电池电量、故障状态等信息。需要说明的是，主机201接收到传感信息后，可以通过存储该传感信息与该位置信息的对应关系来完成匹配，也可以通过将传感信息中传感器的识别码存储到位置信息中来完成匹配。
进一步地，该装置还包括：中继器204。
中继器204分别与主机201和低频激活器202连接，用于接收该激活指令，并转发至低频激活器202，以及接收传感器203发送的传感信息，并转发至主机201。
在实际应用中，对于车身较长的车辆，一般车尾的轮胎与主机的距离远，为了避免接收信号差，发生错误的情形，利用中继器204与主机和各个轮胎上的低频激活器连接，并对主机发送的激活指令以及传感器发送的传感信息进行转发，从而可以使车尾的轮胎上的低频激活器准确、完整的接收到主机发送的激活信号，以及使主机准确、完整的接收到每个轮胎上的传感器发送的传感信息。
进一步地，请参阅图7，图7示出了一种轮胎压力监测系统的匹配装置中中继器204的结构示意图。中继器204包括：中继芯片701、中继电源模块702、中继通讯模块703、中继高频接收模块705和中继低频激活模块704。其中，中继芯片701与主机通讯模块305连接，中继电源模块702、中继通讯模块703、中继高频接收模块705与中继低频激活模块704均与中继芯片701连接。
中继通讯模块703，用于接收主机发送的激活指令，并将激活指令发送给中继芯片701，以及接收中继芯片701发送的传感信息，并转发到主机201。
具体地，中继通讯模块703将传感信息发送给主机201中的主机通讯模块 305。于本发明的一个实施例，如图8所示，图8示出了中继通讯模块703的结构示意图，其中，中继通讯模块703中的TXD_TTL1和RXD_TTL1信号输入或输出的引脚均与中继芯片701连接，TX1和RX1信号输入或输出的引脚均与主机通讯模块305中TX和RX信号的输入输出引脚连接。
中继芯片701，用于将激活指令发送给中继低频激活模块704，以及接收中继高频接收模块705发送的传感信息，并发送给中继通讯模块703。
需要说明的是，中继芯片701的种类在此不作限制，只要实现本发明实施例的功能即可。
中继低频激活模块704，用于产生低频激活信号，并输出到轮胎上的低频激活器202。
进一步地，中继低频激活模块704的结构如主机201中主机低频激活模块 304的结构，具体细节不再赘述。需要说明的是，中继低频激活模块704与中继芯片701引脚和中继电源模块702连接。同理，当车辆的轮胎较多时，需要多个激活驱动芯片时，刻可增加中转芯片，通过将中转芯片的输入输出引脚分别与中继芯片的输入输出引脚以及低频激活芯片的输入引脚IN连接，可以解决多低频激活驱动芯片的连接问题。
中继高频接收模块705，用于接收传感器203发送的传感信息，并发送给中继芯片703。
于本发明的一个实施例，中继高频接收模块705的电路连接结构如图9所示，图9示出了中继高频接收模块的电路连接结构，其中，高频接收模块中的 IRQ、NSS、MISO、MOSI、SCK、TX-SW信号输入或输出的引脚均与中继芯片连接。
中继电源模块702，用于向中继器204中的模块进行供电。
传感器203，还用于当接收到该低频激活信号后，确定激活自身的低频激活器的识别码。
其中，传感信息包括低频激活器的识别码，低频激活器的识别码用于唯一识别低频激活器。
主机201，还用于在接收到包含该识别码的传感信息后，在预置时间段内不再接收包含其它低频激活器的识别码的传感信息。
在实际应用中，主机201在预置时间段内只接收包含同一个低频激活器的识别码的传感信息，如此，可以确保其它传感器的干扰，避免发生匹配错误。预置时间段为预先设置的时间段，在接收传感信息时，可以按照轮胎的序号在每个预置时间段内接收一个轮胎的传感信息，依次循环接收。
进一步地，
主机201，用于按照轮胎组的位置信息发送激活指令给该轮胎组上的低频激活器，以使低频激活器201发送低频激活信号。
其中，轮胎组中的两个轮胎分别安装有传感器，且两个轮胎上的传感器的方向相反。
本实施例中，每个轮胎组安装一个低频激活器202。由于轮胎组中两个轮胎相隔的距离较近，安装一个低频激活器202可以避免对两个轮胎上的传感器 203激活时造成的干扰。可选地，主机201还可以将激活指令发送给中继器204，由中继器204将激活指令转发给传感器203。传感器203，用于当接收到该低频激活信号后，将传感器203所在的轮胎的传感信息发送给主机201。
于本发明的一个实施例，如图10所示，图10示出了大车的双轮胎中各个轮胎上的传感器安装的示意图。由图10可以看出，大车包括单个轮胎和双轮胎，其中，离主机较近的单轮胎和双轮胎上的传感器将传感信息直接发送给主机。对于离主机较远的双轮胎，双轮胎上的各个轮胎的传感器将各自的传感信息发送给中继器，并由中继器转发给主机。此外，对于双轮胎上传感器的安装，详见图10中的放大的细节图，由细节图可以看出大车中双轮胎上的传感器方向相对，即传感器方向相反，因此，方向相反的传感器检测到的双轮胎的加速度方向相反。
可选地，传感器203还可以将传感信息发送给中继器204，由中继器204 将传感信息转发给主机201。
传感器203，用于当接收到所述低频激活信号后，将传感器203所在的轮胎的传感信息发送给主机201。
主机201，还用于按照预置的轮胎加速度方向和位置关系，根据各个轮胎的传感信息中加速度的方向，确定各个轮胎的位置，并将传感信息和轮胎位置进行匹配。
由于轮胎组中两个轮胎上的传感器的位置相反，其检测到的加速度的方向是相反的，即一个是正值，一个是负值。假设在安装传感器时，在轮胎组的外侧轮胎安装按照正向安装传感器，在内侧轮胎按照反向安装传感器，并预先在主机201中设置加速度为正值的轮胎为外侧轮胎，加速度为负值的轮胎为内侧轮胎，这样，当接收到的传感信息中加速度为正值，则将该传感信息与外侧轮胎进行匹配，当接收到的传感信息中加速度为负值，则将该传感信息与内侧轮胎进行匹配。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配装置，主机按照轮胎的位置信息发送激活指令给低频激活器来激活轮胎上的传感器，以使传感器发送所在的轮胎的传感信息给主机，从而使得主机完成传感信息和位置信息的匹配。该装置操作过程简单，大大提高了匹配效率，节省了人工。
请参阅图11，图11为本发明第三实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法的流程示意图，应用于主机，图10所示的轮胎压力监测系统的匹配方法包括：
S1101、按照轮胎的位置信息发送激活指令；
S1102、接收该轮胎的传感信息，并将该位置信息和该传感信息进行匹配。
被发明实施例中的未尽细节，请参照图1和图2所示的第一和第二实施例，在此不再赘述。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法，主机按照轮胎的位置信息发送激活指令，并接收轮胎的传感信息，从而使得主机完成传感信息和位置信息的匹配。该装置操作过程简单，大大提高了匹配效率，节省了人工。
请参阅图12，图12为本发明第四实施例提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法的流程示意图，应用于主机，图12所示的轮胎压力监测系统的匹配方法包括：
S1201、按照轮胎的位置信息发送激活指令；
具体地，按照轮胎的位置信息发送激活指令为：
按照轮胎的位置信息发送激活指令给该轮胎上的低频激活器。
可选地，按照轮胎的位置信息发送激活指令为：
按照轮胎的位置信息发送激活指令给中继器。
S1202、接收该轮胎的传感信息，并将该位置信息和该传感信息进行匹配；
具体地，接收该轮胎的传感信息为：
接收该轮胎上的传感器发送的所述传感信息。
可选地，接收该轮胎的传感信息为：
接收中继器发送的传感信息。
进一步地，接收该轮胎的传感信息为：
在接收到包含该低频激活器的识别码的传感信息后，在预置时间段内不再接收包含其它低频激活器的识别码的传感信息。
S1203、按照轮胎组的位置信息发送激活指令给该轮胎组上的低频激活器；
S1204、接收该轮胎组中各个轮胎上的传感器发送的该各个轮胎的传感信息，并提取各个传感信息中的加速度的方向；
其中，该各个轮胎上安装的传感器的方向相反。
S1205、按照预置的轮胎加速度方向和位置关系，确定各个轮胎的位置信息，并将该各个轮胎的传感信息和位置信息进行匹配。
本发明实施例中的未尽细节，请参照图1和图2所示的第一和第二实施例，在此不再赘述。
本发明提供的一种轮胎压力监测系统的匹配方法，主机按照轮胎的位置信息发送激活指令，并接收轮胎的传感信息，从而使得主机完成传感信息和位置信息的匹配。该装置操作过程简单，大大提高了匹配效率，节省了人工。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的轮胎压力监测系统的匹配装置和方法的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种轮胎压力监测系统的匹配装置，其特征在于，所述装置包括：
主机，用于按照轮胎的位置信息发送激活指令给所述轮胎上的低频激活器；
所述低频激活器与所述主机连接，用于接收所述激活指令，并发送低频激活信号；
所述传感器，用于当接收到所述低频激活信号后，发送所述轮胎的传感信息给所述主机，以使所述主机匹配所述位置信息和所述传感信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括中继器；
所述中继器分别与所述主机和所述低频激活器连接，用于接收所述激活指令，并转发至所述低频激活器，以及接收所述传感器发送的传感信息，并转发至所述主机。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感信息包括低频激活器的识别码；
所述传感器，还用于当接收到所述低频激活信号后，确定激活自身的低频激活器的识别码；
所述主机，还用于在接收到包含所述识别码的传感信息后，在预置时间段内不再接收包含其它低频激活器的识别码的传感信息。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述主机，用于按照所述轮胎组的位置信息发送激活指令给所述轮胎组上的低频激活器，以使所述低频激活器发送低频激活信号，其中，轮胎组中的两个轮胎均安装有传感器，且传感器的方向相反；
所述传感器，用于当接收到所述低频激活信号后，将所述传感器所在的轮胎的传感信息发送给所述主机；
所述主机，还用于按照预置的轮胎加速度方向和位置关系，根据各个轮胎的传感信息中加速度的方向，确定所述各个轮胎的位置，并将传感信息和轮胎位置进行匹配。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主机包括：主机芯片、主机电源模块、主机高频接收模块和主机低频激活模块；
所述主机芯片分别与所述主机电源模块、所述主机高频接收模块和所述主机低频激活模块连接，用于通过所述主机低频激活模块发送所述激活指令给轮胎上的所述低频激活器；
所述主机高频接收模块，用于接收轮胎上的所述传感器发送的传感信息；
所述主机电源模块，用于向所述主机中的各个模块供电。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述低频激活模块包括：低频激活驱动芯片、第一电阻、第二电阻和电容；所述低频激活驱动芯片的第一电源引脚和第二电源引脚均与第一电阻的一端连接，所述低频激活驱动芯片的输入引脚分别与所述主机芯片的输入输出引脚和第二电阻的一端连接，所述低频激活驱动芯片的第一输出引脚和第二输出引脚均与电容的一端连接，电容的另一端通过导线与所述低频激活器连接，所述低频激活驱动芯片的接地引脚接地；
所述第一电阻的另一端与所述主机电源模块连接；
所述第二电阻的另一端接地。
7.一种轮胎压力监测系统的匹配方法，其特征在于，所述方法包括：
按照轮胎的位置信息发送激活指令；
接收所述轮胎的传感信息，并将所述位置信息和所述传感信息进行匹配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述按照轮胎的位置信息发送激活指令，具体为：
按照轮胎的位置信息发送激活指令给所述轮胎上的低频激活器；
则所述接收所述轮胎的传感信息，具体为：
接收所述轮胎上的传感器发送的所述传感信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传感信息包括所述低频激活器的识别码，所述接收所述轮胎的传感信息，具体为：
在接收到包含所述低频激活器的识别码的传感信息后，在预置时间段内不再接收包含其它低频激活器的识别码的传感信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照轮胎组的位置信息发送激活指令给所述轮胎组上的低频激活器；
接收所述轮胎组中各个轮胎上的传感器发送的所述各个轮胎的传感信息，并提取各个传感信息中的加速度的方向，其中，所述各个轮胎上安装的传感器的方向相反；
按照预置的轮胎加速度方向和位置关系，确定各个轮胎的位置信息，并将所述各个轮胎的传感信息和位置信息进行匹配。
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