CN111731145A - 家用充电桩自动解锁方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种家用充电桩自动解锁方法，所述方法包括步骤：向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；验证所述解密信息；若所述解密信息验证成功，则将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。此外，本发明还公开一种家用充电桩自动解锁装置。本发明所述方法或装置分别在车端和充电桩端设置有信号识别器，通过信号识别器接收的磁场强度与预设值的对比，实现充电桩的自动解锁，整个过程无需人工干涉，可以直接使用家充桩自动充电。

Description

家用充电桩自动解锁方法和装置
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及家用充电桩自动解锁方法、装置。
背景技术
随着新能源汽车的普及，新能源私家车也走进了寻常百姓家，私人充电桩也慢慢在普及中。虽然一般的小区私人充电桩都是装在私家车位或长租车位上，但是由于停车场本身就是一个公共空间，难免会有一些别的新能源车辆会趁充电桩主人的车不在的时候过去偷电。为了解决被偷电的问题，现在充电桩主人一般采用的方法有两种，一是将充电桩锁起来，二是将车位锁起来。锁充电桩和锁车位都有机械锁式和电子锁式两种。然而，机械锁式需要停车或充电前到车位或充电桩上用钥匙解锁，电子式需要快靠近车位或充电桩的时候利用遥控钥匙解锁，这两种方式都过于繁琐，也与新能源车的便利性背道而驰。如果充电桩是安装在露天停车位上装的是机械锁，刮风下雨、风吹日晒的还要先下车解锁充电桩或车位才能充电，那简直要崩溃了。如果充电桩是使用遥控解锁的方式，需要充电桩主人带着充电桩的遥控钥匙靠近充电桩按下遥控器解锁按钮才能打开充电桩锁，也就是需要充电时你除了需要带汽车钥匙还需要带充电桩钥匙，非常不便。而且由于现在的遥控器合法的频率就只有315MHZ和433MHZ频率，与汽车、电动自行车上的遥控频率一致，如果遇到附近100米附近(遥控距离一般为100米)有车辆在上锁解锁就会受到干扰而导致解锁失效。
发明内容
本发明为了解决现有的家用充电桩的解锁问题，提供一种家用充电桩自动解锁方法，包括以下步骤：
向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；
接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；
验证所述解密信息；
若所述解密信息验证成功，则将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。
具体的，所述预设频率为100～200KHZ之间的任一频率。
具体的，所述预设值为预先标定的充电桩发送低频信号至特定距离内的磁场强度。
其中，所述充电桩每间隔预设时间段发送一次低频信号。
进一步还包括，所述车辆预先在充电桩注册身份信息以进行匹配。
进一步地，若车辆与充电桩不匹配，则所述解密信息验证失败。
优选的，所车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。
本发明的另一种实施例提供一种家用充电桩自动解锁装置，包括：
发送模块，用于向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；
接收模块，用于接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；
验证模块，用于验证所述解密信息；
解锁模块，若所述解密信息验证成功，用于将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。
具体的，所述预设频率为100～200KHZ之间的频率。
具体的，所述预设值为预先标定的充电桩发送低频信号至特定距离内的磁场强度。
其中，所述充电桩每间隔预设时间段发送一次低频信号。
进一步还包括注册模块，用于接收所述车辆发送的注册身份信息，以与相应的车辆进行匹配。
进一步，若车辆与充电桩不匹配，则所述验证模块验证解密信息失败。优选的，所车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。
本发明再一实施例还提供一种车辆，内置有如上任一项所述的家用充电桩自动解锁模块，执行如上任意一项所述的家用充电桩自动解锁方法。
本发明通过在充电桩和车辆上各安装一个低频信号识别器，充电桩通电后会间歇性地发送低频信号，当车辆停在车位上时，车辆上的识别器接收到所述低频信号并成功识别后再低频信号回复信息，如果充电桩收到正确的回复信息则自动解锁允许车辆进行充电，收到不正确的回复或没有收到回复则不允许充电。由此解决了车辆和充电桩的识别问题，并且不容易受到外界的信号干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例所述信号识别器的工作原理框图；
图2是本发明实施例所述充电桩识别器和车辆识别器之间的信号交互示意图；
图3是本发明实施例所述信号的磁场强度和距离之间的关系图；
图4是本发明实施例所述两个不同车位距离充电桩的距离和接收到信号的磁场强度之间的关系图；
图5是本发明实施例公开的家用充电桩自动解锁方法流程示意图；
图6为本发明实施例公开的家用充电桩自动解锁装置的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前充电桩的锁定方式主要有以下两种：
1、利用机械锁锁住充电桩，充电桩主人需要充电的时候需要下车到充电桩上用机械钥匙开锁才可以充电，过程过于繁琐，也需要随身多携带一把充电桩的钥匙。
2、利用电子锁锁住充电桩，充电桩主人需要充电的时候需要遥控解锁才可以充电，充电桩主人需要随身多携带一把充电桩钥匙，并且由于遥控钥匙的遥控范围广，容易受到附近同频率的信号干扰而导致遥控解锁失效。
基于上述问题，本发明提出一种充电桩自动解锁方法，该方法由分别设置于充电桩和车辆的信号识别器交互实现。为了更清楚地说明本发明公开的充电桩自动解锁方法，先简要介绍一下该方法所述信号识别器的结构框图。如图1所示，所述识别器内包含一个微控制单元MCU，MCU将信号加密后通过低频驱动器驱动由一个电容C1和电感L1组成的发射天线，低频信号即可发射出去。调节低频驱动的电压可以调节低频信号发射功率，调节C1和L1的参数可以调节发射频率。L2、L3、L4分别为放置在电路板中对应的X轴、Y轴和Z轴的接收天线，放置X、Y、Z三个轴天线的作用是可以接收来自空间任意方向过来的低频信号，接收效果更佳。X、Y、Z轴天线连接到MCU引脚，MCU即可以识别低频信号的信息和磁场强度。
实施例一
本发明所述车辆和充电桩各设置一个上述所述的信号识别器，其中所述充电桩端的称为充电桩识别器，所述车辆端的称为车辆识别器。所述充电桩识别器内置于充电桩内部，所述车辆识别器可以固定于车上的，可以做成一个可移动式的车辆识别器。固定安装在车上的车辆识别器由车上蓄电池进行供电，而可移动式的车辆识别器则可以由内置锂电池供电。可移动式的车辆识别器可以随时给到任何一台充电桩主人授权可以充电的车辆使用，增加了充电桩使用的灵活性。参考图2所示，本发明以固定安装在车上的车辆识别器为例，提供充电桩识别器和车辆识别器之间的交互示意图。
为了更便于理解本发明，首先介绍一下本发明的原理，如图3所示，为信号的磁场强度和距离之间的关系，即随着信号的传播，距离发射点的距离越大，信号的磁场强度越弱。基于此，参看图4所示，假设充电桩为A车位上安装的设备，当车辆停在A车位上时，充电桩识别器和车辆识别器的距离为A距离。当车辆停在B车位上时，充电桩识别器与车辆识别器的距离为B距离。因为充电桩是安装在A车位上的，所以B距离肯定是大于A距离的，那么车辆停在B车位上收到的磁场强度信号会比A车位上的小。由此，通过判断磁场强度确定车辆是否是要通过相应的充电桩充电。
基于上述原理，参考图5所示，本发明公开一种家用充电桩自动解锁方法，包括以下步骤：
S11、向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；
由于高频通信抗干扰性差，且充电都是近距离通信过程，因此本发明采用100-200KHZ频率的低频信号，抗干扰性能更好，而且发射功率可以根据需求调节，只要保证信号覆盖范围在10米以内即可，因为充电桩通常离车位的距离不超过10米。所述预设频率即指100-200KHZ范围内的低频信号。
充电桩上设置有一个识别器，即充电桩识别器，其按照一定时间间隔发射所述预设频率的低频信号，如每间隔1秒发一次。为了确保充电桩和车辆连接的安全性，所述低频信号是经过加密的信号。所述加密手段可以是现有的任意加密方法，本发明对此不做限制。
S12、接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；
车辆停进车位后，车辆上的识别器，即车辆识别器会接收充电桩发送的第一低频信号，获知该第一低频信号的磁场强度，并且对该低频信号进行解密。具体的，所述车辆所述车辆预先在充电桩注册身份信息以进行匹配。移动终端扫描充电桩二维码，在身份信息注册界面输入车辆身份信息，优选的，所述车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。充电桩接收到车辆身份信息转发至服务器保存，以完成车辆与充电桩的匹配。
所述车辆接收到充电桩识别器发送的第一低频信号，对该信号进行解密，具体解密方法与上述步骤中的加密方法对应，本发明对此不做限制。车辆对所述第一低频信号解密后得到车辆的身份信息，包括车辆ID和/或VIN码。
若车辆与充电桩不匹配，则车辆无法解密所述车辆身份信息，会直接返回失败信号给充电桩。若解密成功，则车辆将所述第一低频信号的磁场强度和解密信息封装成第二低频信号，并将该第二低频信号发回给充电桩。
所述充电桩识别器接收所述车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号。
S13、验证所述解密信息；
充电桩识别器验证接收到的解密信息，即在车辆做解密操作后做第二次安全验证，以确保信息的准确性，使得充电桩解锁过程更安全。具体的，充电桩将接收到的解密信息中包含的车辆身份信息与服务器中存储的信息做对比，若一致则验证通过，若不一致，则车辆与充电桩不匹配，所述解密信息验证失败。返回验证失败的提示信息给车辆。
S14、若所述解密信息验证成功，则将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。
所述充电桩将接收的第一低频信号的磁场强度与预设值做比较，其中，所述预设值为预先标定的充电桩发送低频信号至特定距离内的磁场强度。具体的，在充电桩所在车位停入车辆，且车辆停入位置为预设的标准位置，距离充电桩的距离为预设的标准值，此时检测接收到的充电桩发送的低频信号的磁场强度。同时，将车辆停入车位中距离充电桩较远的任一一个位置，并检测接收到的充电桩发送的低频信号的磁场强度，取两者的均值作为所述预设值。
所述充电桩将接收到的第一低频信号的磁场强度与预设值做比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。具体的，参考上述本发明的解锁原理，即距离充电桩距离最小的车辆接收到的磁场强度最强，则当该强度达到充电桩所处的车位的预设强度值时，则确定当前车辆为要充电的车辆，同时该车辆身份验证成功，则允许车辆充电，自动解锁充电桩。
本发明实施例所述家充桩自动解锁方法，分别在车端和充电桩端设置有信号识别器，通过信号识别器接收的磁场强度与预设值的对比，实现充电桩的自动解锁，整个过程无需人工干涉，可以直接使用家充桩自动充电。
实施例二
请参考图6所示，本发明的另一种实施例提供一种家用充电桩自动解锁装置，包括发送模块11、接收模块12、验证模块13、解锁模块14，其中，
所述发送模块11，用于向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；所述预设频率指100-200KHZ范围内的低频信号。为了保证传输过程的安全性，对第一低频信号进行加密，其中所述加密手段可以是现有的任意加密方法，本发明对此不做限制。所述发送模块11按照一定时间间隔发射所述预设频率的低频信号，如每间隔1秒发一次。
接收模块12，用于接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；车辆停进车位后，车辆上的识别器，即车辆识别器会接收充电桩发送的第一低频信号，获知该第一低频信号的磁场强度，并且对该低频信号进行解密。具体的，所述车辆所述车辆预先在充电桩注册身份信息以进行匹配。移动终端扫描充电桩二维码，在身份信息注册界面输入车辆身份信息，优选的，所述车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。充电桩接收到车辆身份信息转发至服务器保存，以完成车辆与充电桩的匹配。
所述车辆接收到充电桩识别器发送的第一低频信号，对该信号进行解密，具体解密方法与上述步骤中的加密方法对应，本发明对此不做限制。车辆对所述第一低频信号解密后得到车辆的身份信息，包括车辆ID和/或VIN码。
若车辆与充电桩不匹配，则车辆无法解密所述车辆身份信息，会直接返回失败信号给充电桩。若解密成功，则车辆将所述第一低频信号的磁场强度和解密信息封装成第二低频信号，并将该第二低频信号发回给充电桩。
所述充电桩的接收模块12接收所述车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号。
验证模块13，用于验证所述解密信息；充电桩的验证模块13验证接收到的解密信息，即在车辆做解密操作后做第二次安全验证，以确保信息的准确性，使得充电桩解锁过程更安全。具体的，充电桩的验证模块13将接收到的解密信息中包含的车辆身份信息与服务器中存储的信息做对比，若一致则验证通过，若不一致，则车辆与充电桩不匹配，所述解密信息验证失败。返回验证失败的提示信息给车辆。
解锁模块14，若所述解密信息验证成功，用于将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。
所述充电桩的解锁模块14将接收的第一低频信号的磁场强度与预设值做比较，其中，所述预设值为预先标定的充电桩发送低频信号至特定距离内的磁场强度。具体的，在充电桩所在车位停入车辆，且车辆停入位置为预设的标准位置，距离充电桩的距离为预设的标准值，此时检测接收到的充电桩发送的低频信号的磁场强度。同时，将车辆停入车位中距离充电桩较远的任一一个位置，并检测接收到的充电桩发送的低频信号的磁场强度，取两者的均值作为所述预设值。
所述充电桩的解锁模块14将接收到的第一低频信号的磁场强度与预设值做比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。具体的，参考上述本发明的解锁原理，即距离充电桩距离最小的车辆接收到的磁场强度最强，则当该强度达到充电桩所处的车位的预设强度值时，则确定当前车辆为要充电的车辆，同时该车辆身份验证成功，则允许车辆充电，自动解锁充电桩。
进一步还包括注册模块15，用于接收所述车辆发送的注册身份信息，以与相应的车辆进行匹配。具体的，移动终端扫描充电桩二维码，在身份信息注册界面输入车辆身份信息，优选的，所述车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。充电桩接收到车辆身份信息转发至服务器保存，以完成车辆与充电桩的匹配。
进一步，若车辆与充电桩不匹配，则所述验证模块验证解密信息失败。优选的，所车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。
综上所述，本发明通过在充电桩和车辆上各安装一个低频信号识别器，充电桩通电后会间歇性地发送低频信号，当车辆停在车位上时，车辆上的识别器接收到所述低频信号并成功识别后再低频信号回复信息，如果充电桩收到正确的回复信息则自动解锁允许车辆进行充电，收到不正确的回复或没有收到回复则不允许充电。由此解决了车辆和充电桩的识别问题，并且不容易受到外界的信号干扰。
本发明再一实施例还提供一种车辆，内置有如上任一项所述的家用充电桩自动解锁模块，执行如上任意一项所述的家用充电桩自动解锁方法。
本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储了程序代码，其中，程序代码包括用于执行以上各方法实施例中的方法或系统的部分或全部步骤的指令。
本发明实施例还公开一种计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。
本发明实施例还公开一种应用发布平台，其中，应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。
应理解，说明书通篇中提到的“本发明实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本发明实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本发明所提供的实施例中，应理解，“与A对应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。
以上对本发明实施例公开的家用充电桩自动解锁方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，包括以下步骤：
向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；
接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；
验证所述解密信息；
若所述解密信息验证成功，则将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。
2.根据权利要求1所述的一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，所述预设频率为100～200KHZ之间的任一频率。
3.根据权利要求1所述的一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，所述预设值为预先标定的充电桩发送低频信号至特定距离内的磁场强度。
4.根据权利要求3所述的一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，所述充电桩每间隔预设时间段发送一次低频信号。
5.根据权利要求1所述的一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，还包括，所述车辆预先在充电桩注册身份信息以进行匹配。
6.根据权利要求5所述的一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，若车辆与充电桩不匹配，则所述解密信息验证失败。
7.根据权利要求5或6所述的一种家用充电桩自动解锁方法，其特征在于，所车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。
8.一种家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，包括：
发送模块，用于向车辆发送预设频率的经过加密的第一低频信号；
接收模块，用于接收车辆发送的包括所述第一低频信号磁场强度和解密信息的第二低频信号；
验证模块，用于验证所述解密信息；
解锁模块，若所述解密信息验证成功，用于将所述第一低频信号的磁场强度与预设值作比较，若所述第一低配信号的磁场强度大于或等于预设值，则解锁充电桩。
9.根据权利要求8所述的家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，所述预设频率为100～200KHZ之间的频率。
10.根据权利要求8所述的一种家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，所述预设值为预先标定的充电桩发送低频信号至特定距离内的磁场强度。
11.根据权利要求10所述的一种家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，所述充电桩每间隔预设时间段发送一次低频信号。
12.根据权利要求8所述的一种家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，还包括注册模块，用于接收所述车辆发送的注册身份信息，以与相应的车辆进行匹配。
13.根据权利要求12所述的一种家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，若车辆与充电桩不匹配，则所述验证模块验证解密信息失败。
14.根据权利要求12或13所述的一种家用充电桩自动解锁装置，其特征在于，所车辆注册的身份信息包括车辆ID和/或VIN码。
15.一种车辆，其特征在于，内置有如权利要求8-14任一项所述的家用充电桩自动解锁模块，执行如权利要求1-7任意一项所述的家用充电桩自动解锁方法。
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