CN109900953A - 用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其中，电压检测子模块电路结构包括：电信号检测模块以及与电压检测子模块道路交通信号机中的输出电路的数量相等的桥接电路模块；每个电压检测子模块桥接电路模块均与电压检测子模块道路交通信号机中的一路输出电路相连接，并将电压检测子模块道路交通信号机中对应的一路输出电路所输出的输出信号输送给对应的外部信号灯；电压检测子模块电信号检测模块分别与每个电压检测子模块桥接电路模块相连接。采用该种电路结构可实现在不影响输出信号的前提下，对电压检测子模块道路交通信号机中输出的多路输出信号进行精密的电流电压检测，具有精度高，准确性好且方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及检测领域，尤其涉及对道路交通信号机中的多路输出信号进行检测的领域，具体是指一种用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构。
背景技术
近年来智能交通行业发展迅速，信号灯的功耗也越来越小，对道路交通信号机的精度要求也越来越高，道路交通信号机的好坏直接影响到了信号灯显示的正确性，而信号灯的显示如果有问题，则会产生道路安全问题，因此对道路交通信号机的检测精度要求也越来越高，但现有技术中还没有一种精度高，准确性好且方便的针对道路交通信号机进行检测的设备。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供了一种精度高，准确性好且方便的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构。
为了实现上述目的，本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构具有如下构成：
该用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括：一个电信号检测模块以及与所述的道路交通信号机中的输出电路的数量相等的桥接电路模块；
每个所述的桥接电路模块均与所述的道路交通信号机中的一路输出电路相连接，并将所述的道路交通信号机中对应的一路输出电路所输出的输出信号输送给对应的外部信号灯；
所述的电信号检测模块分别与每个所述的桥接电路模块相连接，用于生成选择信号，通过该选择信号，选择所述的道路交通信号机中的一条输出电路为当前受检输出电路，并检测所述的当前受检输出电路的输出信号。
较佳地，所述的桥接电路模块包括第一桥接子模块、第二桥接子模块以及桥接选择子模块；
所述的第二桥接子模块包括第二桥接子模块输入单元和第二桥接子模块输出单元；
所述的桥接选择子模块分别与所述的电信号检测模块、第一桥接子模块、第二桥接子模块输入单元以及第二桥接子模块输出单元相连接；
所述的桥接选择子模块用于根据所述的选择信号，选择所述的道路交通信号机中对应的一路输出电路输出信号的输出路径：
当所述的桥接电路模块所连接的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号通过所述的第一桥接子模块直接输送给外部信号灯；
当所述的桥接电路模块所连接的道路交通信号机中的一路输出电路为所述的当前受检输出电路时，该道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号依次通过所述的第二桥接子模块输入单元、电信号检测模块以及第二桥接子模块输出单元输送给外部信号灯。
更佳地，所述的电信号检测模块包括电流检测子模块，电压检测子模块以及主检测子模块；
所述的电流检测子模块包括电流采集单元和电流模数转换单元，所述的电流采集单元串联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，该电流采集单元还通过所述的电流模数转换单元与所述的主检测子模块相连接；
所述的电压检测子模块包括电压采集单元和电压模数转换单元，所述的电压采集单元并联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，该电压采集单元还通过所述的电压模数转换单元与所述的主检测子模块相连接；
所述的主检测子模块用于生成所述的选择信号，并将所述的选择信号输送给每个桥接电路模块中的桥接选择子模块，还用于对所述的电流模数转换单元和电压模数转换单元输出的信号进行处理，并通过RS232串口输出检测结果。
更进一步的，所述的主检测子模块包括中央处理器单元以及译码器单元，所述的电流模数转换单元与电压模数转换单元分别与所述的中央处理器单元相连接，所述的中央处理器单元用于生成所述的选择信号，并将该选择信号通过所述的译码器单元输送给每个桥接电路模块中的桥接选择子模块，所述的中央处理器单元还用于对所述的电流模数转换单元和电压模数转换单元输出的信号进行处理，并通过RS232S串口输出检测结果。
更进一步的，所述的电信号检测模块还包括第一三极管光耦子模块和第二三极管光耦子模块；
所述的电流模数转换单元通过所述的第一三极管光耦子模块与所述的中央处理器单元相连接，所述的电压模数转换单元通过所述的第二三极管光耦子模块与所述的中央处理器单元相连接。
更佳地，所述的第一桥接子模块包括第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元，所述的桥接选择子模块分别与所述的第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元相连接，当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元输送给外部信号灯。
更进一步的，所述的桥接选择子模块包括第一桥接选择单元和第二桥接选择单元；
所述的第一桥接子模块输入单元包括第一输入过零光耦子单元和第一输入双向可控硅子单元；
所述的第一桥接子模块输出单元包括第一输出过零光耦子单元和第一输出双向可控硅子单元；
当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第一输入双向可控硅子单元和所述的第一输出双向可控硅子单元输送给外部信号灯；
所述的第一桥接选择单元的输入端和所述的第二桥接选择单元的输入端均与所述的电信号检测模块的电信号检测模块相连接，并接收所述的选择信号，所述的第一桥接选择单元的第一输出端通过所述的第一输入过零光耦子单元和第一输入双向可控硅子单元相连接，所述的第二桥接选择单元的第一输出端通过所述的第一输出过零光耦子单元和第一输出双向可控硅子单元相连接。
更进一步的，所述的第二桥接子模块输入单元包括第二输入过零光耦子单元和第二输入双向可控硅子单元；
所述的第二桥接子模块输出单元包括第二输出过零光耦子单元和第二输出双向可控硅子单元，当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第二输入双向可控硅子单元、电信号检测模块以及第二输出双向可控硅子单元输送给外部信号灯；
所述的第一桥接选择单元的第二输出端通过所述的第二输入过零光耦子单元和第二输入双向可控硅子单元相连接，所述的第二桥接选择单元的第二输出端通过所述的第二输出过零光耦子单元和第二输出双向可控硅子单元相连接。
更进一步的，所述的第一桥接选择单元为第一施密特触发器电路，所述的第二桥接选择单元为第二施密特触发器电路。
采用本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，通过电信号检测模块对道路交通信号机输出的电路电压进行检测，通过桥接电路模块将道路交通信号机输出的输出信号对应输送给外部信号灯，可实现在不影响输出信号的前提下，对所述的道路交通信号机中输出的多路输出信号进行精密的电流电压检测，具有精度高，准确性好且方便的特点。
附图说明
图1为本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构的电路原理图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例进行进一步的描述。
如图1所示，在一具体实施例中，本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其中，所述的电路结构包括：一个电信号检测模块以及与所述的道路交通信号机中的输出电路的数量相等的桥接电路模块；
每个所述的桥接电路模块均与所述的道路交通信号机中的一路输出电路相连接，并将所述的道路交通信号机中对应的一路输出电路所输出的输出信号输送给对应的外部信号灯；
所述的电信号检测模块分别与每个所述的桥接电路模块相连接，用于生成选择信号，通过该选择信号，选择所述的道路交通信号机中的一条输出电路为当前受检输出电路，并检测所述的当前受检输出电路的输出信号。
在上述实施例中，所述的桥接电路模块包括第一桥接子模块、第二桥接子模块以及桥接选择子模块；
所述的第二桥接子模块包括第二桥接子模块输入单元和第二桥接子模块输出单元；
所述的桥接选择子模块分别与所述的电信号检测模块、第一桥接子模块、第二桥接子模块输入单元以及第二桥接子模块输出单元相连接；
所述的桥接选择子模块用于根据所述的选择信号，选择所述的道路交通信号机中对应的一路输出电路输出信号的输出路径：
当所述的桥接电路模块所连接的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号通过所述的第一桥接子模块直接输送给外部信号灯；
当所述的桥接电路模块所连接的道路交通信号机中的一路输出电路为所述的当前受检输出电路时，该道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号依次通过所述的第二桥接子模块输入单元、电信号检测模块以及第二桥接子模块输出单元输送给外部信号灯。
在上述实施例中，所述的电信号检测模块包括电流检测子模块，电压检测子模块以及主检测子模块；
所述的电流检测子模块包括电流采集单元和电流模数转换单元，所述的电流采集单元串联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，该电流采集单元还通过所述的电流模数转换单元与所述的主检测子模块相连接；
所述的电压检测子模块包括电压采集单元和电压模数转换单元，所述的电压采集单元并联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，该电压采集单元还通过所述的电压模数转换单元与所述的主检测子模块相连接；
所述的主检测子模块用于生成所述的选择信号，并将所述的选择信号输送给每个桥接电路模块中的桥接选择子模块，还用于对所述的电流模数转换单元和电压模数转换单元输出的信号进行处理，并通过RS232串口输出检测结果。
在上述实施例中，所述的主检测子模块包括中央处理器单元以及译码器单元，所述的电流模数转换单元与电压模数转换单元分别与所述的中央处理器单元相连接，所述的中央处理器单元用于生成所述的选择信号，并将该选择信号通过所述的译码器单元输送给每个桥接电路模块中的桥接选择子模块，所述的中央处理器单元还用于对所述的电流模数转换单元和电压模数转换单元输出的信号进行处理，并通过RS232串口输出检测结果。
在上述实施例中，所述的电信号检测模块还包括第一三极管光耦子模块和第二三极管光耦子模块；
所述的电流模数转换单元通过所述的第一三极管光耦子模块与所述的中央处理器单元相连接，所述的电压模数转换单元通过所述的第二三极管光耦子模块与所述的中央处理器单元相连接。
在上述实施例中，所述的第一桥接子模块包括第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元，所述的桥接选择子模块分别与所述的第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元相连接，当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元输送给外部信号灯。
在上述实施例中，所述的桥接选择子模块包括第一桥接选择单元和第二桥接选择单元；
所述的第一桥接子模块输入单元包括第一输入过零光耦子单元和第一输入双向可控硅子单元；
所述的第一桥接子模块输出单元包括第一输出过零光耦子单元和第一输出双向可控硅子单元；
当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第一输入双向可控硅子单元和所述的第一输出双向可控硅子单元输送给外部信号灯；
所述的第一桥接选择单元的输入端和所述的第二桥接选择单元的输入端均与所述的电信号检测模块的电信号检测模块相连接，并接收所述的选择信号，所述的第一桥接选择单元的第一输出端通过所述的第一输入过零光耦子单元和第一输入双向可控硅子单元相连接，所述的第二桥接选择单元的第一输出端通过所述的第一输出过零光耦子单元和第一输出双向可控硅子单元相连接。
在上述实施例中，所述的第二桥接子模块输入单元包括第二输入过零光耦子单元和第二输入双向可控硅子单元；
所述的第二桥接子模块输出单元包括第二输出过零光耦子单元和第二输出双向可控硅子单元，当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第二输入双向可控硅子单元、电信号检测模块以及第二输出双向可控硅子单元输送给外部信号灯；
所述的第一桥接选择单元的第二输出端通过所述的第二输入过零光耦子单元和第二输入双向可控硅子单元相连接，所述的第二桥接选择单元的第二输出端通过所述的第二输出过零光耦子单元和第二输出双向可控硅子单元相连接。
在上述实施例中，所述的第一桥接选择单元为第一施密特触发器电路，所述的第二桥接选择单元为第二施密特触发器电路。
上述的施密特触发器电路带有同相和反相双输出，分别接2个待选单元，确保选中其中一个的时候，另一个不被选中，且所述的施密特触发器电路具有迟滞功能，可对信号整形，防止各个所述的可控硅子单元的误触发。
由于现有技术中的道路交通信号机一般会有多路用于驱动交通信号灯的220V输出，因此在上述实施例中本发明的的电气连接关系为，本发明的电路结构衔接了所述的道路交通信号机的多路输出，所述的道路交通信号机输出的输出信号经过本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构后，再将个输出信号输出给对应的信号灯，通过本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构中的桥接电路模块实现对道路交通信号机中各个输出电路和对应信号灯的桥接。
本技术方案可以在不影响原有电气连接及各个设备正常工作的情况下，对道路交通信号机的每一路输出信号都进行精密的电流、电压检测。
基本原理为，道路交通信号机的每一路输出电路的输出信号都输入到本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构中的桥接电路模块，而每个桥接电路模块均包括2条可选路径，分别为第一桥接子模块构成的路径以及第二桥接子模块与电信号检测模块构成的路径；输出信号可通过第一桥接子模块构成的路径，不经过任何处理直接输送到外部信号灯，输出信号也可以通过第二桥接子模块与电信号检测模块构成的路径输出到外部信号灯，在通过第二桥接子模块与电信号检测模块构成的路径进行输出时，输出信号通过所述的第二桥接子模块输入单元、电信号检测模块以及第二桥接子模块输出单元输送给外部信号灯，输出给外部信号灯的输出信号为经过检测的输出信号，在同一时刻，输出信号仅能选择其中一条路径通过，由所述的桥接选择子模块根据中央处理器单元给出的选择信号，判断该桥接选择子模块所处的桥接电路模块连接的输出电路是否为当前受检输出电路，如果为当前受检输出电路，则用施密特触发器电路模块控制所述的桥接电路模块中的各个双向可控硅子单元，实现输出信号通过第二桥接子模块与电信号检测模块构成的路径输出到外部信号灯，否则用施密特触发器电路模块控制所述的桥接电路模块中的各个双向可控硅子单元，实现所述的输出信号通过第一桥接子模块构成的路径，不经过任何处理直接输送到外部信号灯。
所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构每次进行检测时，仅对所述的道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号进行检测，通过中央处理器单元确定选择哪一路输出电路作为当前受检输出电路，并通过译码器单元对中央处理器输出的选择信号进行译码，将译码后的信号分别输送给所述的各个桥接电路模块中的桥接选择子模块，供桥接选择模块获得选择依据。未被选中的输出电路的输出信号通过第一桥接子模块构成的路径进行输出，被选中的输出电路的输出信号通过所述的第二桥接子模块与电信号检测模块共同构成的路径进行输出，无论所述的输出信号通过2条路径中的哪一条路径输出，最终的输出都是有效输出，不影响道路交通信号机和相应的信号灯的正常工作，本技术中在实际的应用中始终处于“透明”的状态，即不会对原设备产生任何干扰影响。
对输出信号的电压检测和电流检测分别由2个子模块实现，由电流检测子模块实现对输出信号的电流采样，由电压检测子模块实现对输出信号的电压采样，所述的电流检测子模块串联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，所述的电压检测子模块并联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，二者分别具备对应的电流数模转换器和电压数模转换器，并分别通第一三极管光耦子模块和第二三极管光耦子模块以串行总线方式将数据传回中央处理器单元(CPU)。中央处理器单元(CPU)将数据处理后，将最终结果通过串口输出。
上述实施例主要能解决的问题有以下几点：
(1)能够对多路220V信号进行精密的电流电压测量；
(2)可以用于新产品的设计，也可以加装于已存设备并保证该设备的工作不受影响；
(3)共用一个检测电路，复用率高，提升产品的性价比。
采用本发明的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，通过电信号检测模块对道路交通信号机输出的电路电压进行检测，通过桥接电路模块将道路交通信号机输出的输出信号对应输送给外部信号灯，可实现在不影响输出信号的前提下，对所述的道路交通信号机中输出的多路输出信号进行精密的电流电压检测，具有精度高，准确性好且方便的特点。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括：一个电信号检测模块以及与所述的道路交通信号机中的输出电路的数量相等的桥接电路模块；
每个所述的桥接电路模块均与所述的道路交通信号机中的一路输出电路相连接，并将所述的道路交通信号机中对应的一路输出电路所输出的输出信号输送给对应的外部信号灯；
所述的电信号检测模块分别与每个所述的桥接电路模块相连接，用于生成选择信号，通过该选择信号，选择所述的道路交通信号机中的一条输出电路为当前受检输出电路，并检测所述的当前受检输出电路的输出信号。
2.根据权利要求1所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的桥接电路模块包括第一桥接子模块、第二桥接子模块以及桥接选择子模块；
所述的第二桥接子模块包括第二桥接子模块输入单元和第二桥接子模块输出单元；
所述的桥接选择子模块分别与所述的电信号检测模块、第一桥接子模块、第二桥接子模块输入单元以及第二桥接子模块输出单元相连接；
所述的桥接选择子模块用于根据所述的选择信号，选择所述的道路交通信号机中对应的一路输出电路输出信号的输出路径：
当所述的桥接电路模块所连接的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号通过所述的第一桥接子模块直接输送给外部信号灯；
当所述的桥接电路模块所连接的道路交通信号机中的一路输出电路为所述的当前受检输出电路时，该道路交通信号机中的一路输出电路的输出信号依次通过所述的第二桥接子模块输入单元、电信号检测模块以及第二桥接子模块输出单元输送给外部信号灯。
3.根据权利要求2所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的电信号检测模块包括电流检测子模块，电压检测子模块以及主检测子模块；
所述的电流检测子模块包括电流采集单元和电流模数转换单元，所述的电流采集单元串联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，该电流采集单元还通过所述的电流模数转换单元与所述的主检测子模块相连接；
所述的电压检测子模块包括电压采集单元和电压模数转换单元，所述的电压采集单元并联于所述的第二桥接子模块输入单元和所述的第二桥接子模块输出单元之间，该电压采集单元还通过所述的电压模数转换单元与所述的主检测子模块相连接；
所述的主检测子模块用于生成所述的选择信号，并将所述的选择信号输送给每个桥接电路模块中的桥接选择子模块，还用于对所述的电流模数转换单元和电压模数转换单元输出的信号进行处理，并通过RS232串口输出检测结果。
4.根据权利要求3所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的主检测子模块包括中央处理器单元以及译码器单元，所述的电流模数转换单元与电压模数转换单元分别与所述的中央处理器单元相连接，所述的中央处理器单元用于生成所述的选择信号，并将该选择信号通过所述的译码器单元输送给每个桥接电路模块中的桥接选择子模块，所述的中央处理器单元还用于对所述的电流模数转换单元和电压模数转换单元输出的信号进行处理，并通过RS232串口输出检测结果。
5.根据权利要求4所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的电信号检测模块还包括第一三极管光耦子模块和第二三极管光耦子模块；
所述的电流模数转换单元通过所述的第一三极管光耦子模块与所述的中央处理器单元相连接，所述的电压模数转换单元通过所述的第二三极管光耦子模块与所述的中央处理器单元相连接。
6.根据权利要求2所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的第一桥接子模块包括第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元，所述的桥接选择子模块分别与所述的第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元相连接，当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第一桥接子模块输入单元和第一桥接子模块输出单元输送给外部信号灯。
7.根据权利要求6所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的桥接选择子模块包括第一桥接选择单元和第二桥接选择单元；
所述的第一桥接子模块输入单元包括第一输入过零光耦子单元和第一输入双向可控硅子单元；
所述的第一桥接子模块输出单元包括第一输出过零光耦子单元和第一输出双向可控硅子单元；
当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路不为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第一输入双向可控硅子单元和所述的第一输出双向可控硅子单元输送给外部信号灯；
所述的第一桥接选择单元的输入端和所述的第二桥接选择单元的输入端均与所述的电信号检测模块的电信号检测模块相连接，并接收所述的选择信号，所述的第一桥接选择单元的第一输出端通过所述的第一输入过零光耦子单元和第一输入双向可控硅子单元相连接，所述的第二桥接选择单元的第一输出端通过所述的第一输出过零光耦子单元和第一输出双向可控硅子单元相连接。
8.根据权利要求7所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的第二桥接子模块输入单元包括第二输入过零光耦子单元和第二输入双向可控硅子单元；
所述的第二桥接子模块输出单元包括第二输出过零光耦子单元和第二输出双向可控硅子单元，当对应的所述的道路交通信号机中的一路输出电路为所述的当前受检输出电路时，该输出电路的输出信号依次通过所述的第二输入双向可控硅子单元、电信号检测模块以及第二输出双向可控硅子单元输送给外部信号灯；
所述的第一桥接选择单元的第二输出端通过所述的第二输入过零光耦子单元和第二输入双向可控硅子单元相连接，所述的第二桥接选择单元的第二输出端通过所述的第二输出过零光耦子单元和第二输出双向可控硅子单元相连接。
9.根据权利要求7或8所述的用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构，其特征在于，所述的第一桥接选择单元为第一施密特触发器电路，所述的第二桥接选择单元为第二施密特触发器电路。
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