CN113815421A - 一种电流测量方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流测量方法、装置、电子设备及存储介质，包括：在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息；在车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取直流电阻的第二温度信息和电压信息；基于第一温度信息、第二温度信息和第一电阻信息，获得第二温度信息对应的第二电阻信息；基于第二电阻信息和电压信息，确定电流信息。根据本发明的技术方案，通过在通电前获取第一电阻信息并在通电后对不同温度下的直流电阻进行修正，克服了使用过程的老化和温度对电阻阻值的影响，提高了电流测量精度。另外，上述方案可以适用于非低温漂电阻和非高精度电阻，在保证了电流测量精度的同时，也降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及到电流传感器技术领域，尤其涉及一种电流测量方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
电流传感器是新能源动力电池包系统的重要部件。其所测得的电流精度直接影响车辆的SOC(State of Charge，荷电状态)的估算精度；其可靠性直接影响到整车动力系统的可靠性。目前新能源动力电池包领域所使用的电流传感器主要分为感应式与分流式两大类。分流式电流传感器的原理是通过测量直流电阻上的电压降来实现测量电流的目的。分流式电流传感器的直流电阻在使用过程中，因为机械冲击、电气寿命与热循环等原因，存在老化问题。而老化会造成直流电阻的阻值发生细微的变化。另外，直流电阻还会受环境温度和自发热造成的温升影响。温度变化和使用过程中的老化均会造成电流测量误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种电流测量方法、装置、电子设备及存储介质，通过在通电前获取第一电阻信息并在通电后对不同温度下的直流电阻进行修正，克服了使用过程的老化和温度对电阻阻值的影响，提高了电流测量精度。另外，上述方案可以适用于非低温漂电阻和非高精度电阻，在保证了电流测量精度的同时，也降低了成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电流测量方法，所述方法包括：
在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息；
在所述车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取所述直流电阻的第二温度信息和电压信息；
基于所述第一温度信息、所述第二温度信息和所述第一电阻信息，获得所述第二温度信息对应的第二电阻信息；
基于所述第二电阻信息和所述电压信息，确定电流信息。
可选的，所述在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
在所述第一电阻信息和所述第一温度信息不满足第一预设条件的情况下，确定所述直流电阻故障。
可选的，所述第一预设条件为预设阈值，所述预设阈值与预设温度相对应，所述在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
根据所述第一电阻信息和所述第一温度信息，获得所述预设温度对应的第三电阻信息；
在所述第三电阻信息满足所述预设阈值时，确定所述直流电阻未故障。
可选的，所述在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
获取历史电阻信息；
根据所述历史电阻信息和所述第一电阻信息，获得第一差值信息；
在所述第一差值信息不满足第二预设条件的情况下，确定所述直流电阻故障。
可选的，所述获取历史电阻信息，包括：
获取所述直流电阻的云端电阻信息；
在所述云端电阻信息中筛选出处于预设时间段内的云端信息；
对所述云端信息进行均值处理，获得电阻均值信息作为所述历史电阻信息。
可选的，所述基于所述第二电阻信息和所述电压信息，获得电流信息之后，还包括：
获取环境温度信息；
根据所述电流信息和所述环境温度信息，获得预测温度信息；
根据所述预测温度信息和所述第二温度信息，获得第二差值信息；
在所述第二差值信息不满足第三预设条件的情况下，确定所述直流电阻故障。
可选的，所述基于所述第二电阻信息和所述电压信息，获得电流信息之后，还包括：
在所述电流信息大于预设电流阈值的条件下，发送断电信号以使所述车辆高压回路切换至断电状态。
另一方面，本发明还提供了一种电流测量装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息；
第二获取模块，用于在所述车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取所述直流电阻的第二温度信息和电压信息；
第三获取模块，用于基于所述第一温度信息、所述第二温度信息和所述第一电阻信息，获得所述第二温度信息对应的第二电阻信息；
第四获取模块，用于基于所述第二电阻信息和所述电压信息，确定电流信息。
另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述电流测量方法。
另一方面，本发明还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述电流测量方法。
本发明提供的一种电流测量方法、装置、电子设备及存储介质，通过在通电前获取第一电阻信息并在通电后对不同温度下的直流电阻进行修正，克服了使用过程的老化和温度对电阻阻值的影响，提高了电流测量精度。另外，上述方案可以适用于非低温漂电阻和非高精度电阻，在保证了电流测量精度的同时，也降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。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，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例提供的一种电流测量方法的方法流程图。
图2是本发明实施例提供的一种在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的一种在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的另一种在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的一种获取历史电阻信息的方法流程图。
图6是本发明实施例提供的一种基于第二电阻信息和电压信息，获得电流信息之后的方法流程图。
图7是本发明实施例提供的另一种基于第二电阻信息和电压信息，获得电流信息之后的方法流程图。
图8是本发明实施例提供的一种电流测量装置的结构框图。
图9是本发明实施例提供的一种电流测量方法的原理框图。
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的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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以下介绍本发明的电流测量方法的实施例，图1是本发明实施例提供的一种电流测量方法的方法流程图。本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。如图1所示，本实施例提供了一种电流测量方法，应用于分流式电流传感器，该方法包括：
S101.在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息。
其中，车辆高压回路可以是用于负责电动汽车的启动、行驶、充放电、空调动力等的电路。车辆高压回路的状态可以包括通电状态和断电状态。分流式电流传感器可以是接在车辆高压回路中待测量电流的节点位置。分流式电流传感器包括直流电阻。第一电阻信息可以是在车辆高压回路处于断电状态的情况下直流电阻的电阻值。第一温度信息可以是在车辆高压回路处于断电状态的情况下直流电阻的温度。车辆高压回路断电状态可以是车辆高压回路上电前。
S102.在车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取直流电阻的第二温度信息和电压信息。
其中，第二温度信息可以是在车辆高压回路处于通电状态的情况下通过测量直流电阻的温度得到的温度信息。电压信息可以是在在车辆高压回路处于通电状态的情况下直流电阻两端的电压。上述直流电阻的电阻值、温度和电压可以是通过任一常规方法测量得到，本公开不作限定。
S103.基于第一温度信息、第二温度信息和第一电阻信息，获得第二温度信息对应的第二电阻信息。
其中，第二电阻信息可以是直流电阻处于第二温度信息的情况下对应的电阻值。可以理解的是，直流电阻的温度和电阻值存在映射关系，第一温度信息和第一电阻信息相对应，第二温度信息和第二电阻信息相对应。基于第一温度信息、第二温度信息和第一电阻信息，可以通过查表或公式计算得到第二电阻信息。通过对直流电阻温度的实时测量，不断地修正直流电阻的动态阻值估算，以确保最终计算得到的电流值不受电阻温度漂移的影响。
S104.基于第二电阻信息和电压信息，确定电流信息。
其中，电流信息可以是流经直流电阻的电流值。通过计算得到电流信息即可以得到流经电流传感器的电流，即实现电流测量。基于第二电阻信息和电压信息，可以根据欧姆定律计算得到流过直流电阻的电流信息。
通过在通电前获取第一电阻信息并在通电后对不同温度下的直流电阻进行修正，克服了使用过程的老化和温度对电阻阻值的影响，提高了电流测量精度。另外，上述方案可以适用于非低温漂电阻和非高精度电阻，在保证了电流测量精度的同时，也降低了成本。
图2是本发明实施例提供的一种在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后的方法流程图。在一个可能的实施方式中，在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
S201.在第一电阻信息和第一温度信息不满足第一预设条件的情况下，确定直流电阻故障。
其中，第一预设条件可以是预设的阈值范围。若第一电阻信息或第一温度信息不满足预设的阈值范围，则确定直流电阻故障；若第一电阻信息和第一温度信息满足预设的阈值范围，则确定直流电阻未故障。
图3是本发明实施例提供的一种在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后的方法流程图。在一个可能的实施方式中，第一预设条件为预设阈值，预设阈值与预设温度相对应，在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
S301.根据第一电阻信息和第一温度信息，获得预设温度对应的第三电阻信息；
其中，预设阈值可以是预设温度下判定直流电阻处于正常状态的阻值范围。基于第一电阻信息、第一温度信息，可以通过查表或公式计算得到直流电阻在预设温度下的第三电阻信息。
S302.在第三电阻信息满足预设阈值时，确定直流电阻未故障。
其中，满足第一预设条件即直流电阻的第三电阻信息属于预设阈值内时，可以确定直流电阻未故障；若直流电阻的第三电阻信息不属于预设阈值内时，可以确定直流电阻故障。
图4是本发明实施例提供的另一种在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后的方法流程图。在一个可能的实施方式中，在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
S401.获取历史电阻信息；
其中，历史电阻信息可以是预设时间段内车辆高压回路通电前测量得到的电阻信息。在实际应用中，预设时间段内车辆高压回路可以存在多次上电过程，因此在预设时间段内直流电阻可以包括多个电阻信息，历史电阻信息可以是预设时间段内多个电阻信息的平均值。
S402.根据历史电阻信息和第一电阻信息，获得第一差值信息；
其中，第一差值信息可以是历史电阻信息和第一电阻信息的差值。
S403.在第一差值信息不满足第二预设条件的情况下，确定直流电阻故障。
其中，第二预设条件可以是第一差值信息的第一预设差值范围。若第一差值信息满足第一预设差值范围，则确定直流电阻未故障；若第一差值信息不满足第一预设差值范围，则确定直流电阻故障。
在实际应用中，通过历史电阻信息与第一电阻信息对比，对直流电阻的阻值是否发生突变进行检测。若满足第一预设差值范围，即直流电阻的阻值未发生突变，确定直流电阻未故障；若不满足第一预设差值范围，即直流电阻的阻值发生突变，确定直流电阻故障。通过对直流电阻阻值是否突变的检测，可以判断出直流电阻的初期劣化，起到了预防性诊断的作用。
图5是本发明实施例提供的一种获取历史电阻信息的方法流程图。在一个可能的实施方式中，获取历史电阻信息，包括：
S501.获取直流电阻的云端电阻信息；
其中，云端电阻信息可以是车辆高压回路通电前测量得到的并存储于云端的电阻信息，云端电阻信息可以包括多个电阻信息和时间信息，且每个电阻信息与时间信息相对应。
S502.在云端电阻信息中筛选出处于预设时间段内的云端信息；
S503.对云端信息进行均值处理，获得电阻均值信息作为历史电阻信息。
图6是本发明实施例提供的一种基于第二电阻信息和电压信息，获得电流信息之后的方法流程图。在一个可能的实施方式中，基于第二电阻信息和电压信息，获得电流信息之后，还包括：
S601.获取环境温度信息；
其中，环境温度信息可以是直流电阻当前所处环境的温度。
S602.根据电流信息和环境温度信息，获得预测温度信息；
其中，预测温度信息可以是指通过直流电阻相关参数预测的直流电阻的温度，具体地可以通过环境温度和流经直流电阻的电流计算以预测直流电阻的温度。
S603.根据预测温度信息和第二温度信息，获得第二差值信息；
其中，第二差值信息可以是预测温度信息和第二温度信息的差值。
S604.在第二差值信息不满足第三预设条件的情况下，确定直流电阻故障。
其中，第三预设条件可以是第二差值信息的第二预设差值范围。若第二差值信息满足第二预设差值范围，则确定直流电阻未故障；若第二差值信息不满足第二预设差值范围，则确定直流电阻故障。通过对直流电阻温度的检测，可以有效地捕捉到直流电阻初期劣化的信号，以起到预防性诊断的作用。
图7是本发明实施例提供的另一种基于第二电阻信息和电压信息，获得电流信息之后的方法流程图。在一个可能的实施方式中，基于第二电阻信息和电压信息，获得电流信息之后，还包括：
S701.在电流信息大于预设电流阈值的条件下，发送断电信号以使车辆高压回路切换至断电状态。
在实际应用中，车辆高压回路中电流过高时，可能是由于车辆发生异常导致，可能会对车辆造成危害，在检测到电流信息大于预设电流阈值的情况下，控制车辆高压回路断电，保证车辆安全。
另一方面，本发明实施例还提供了一种电流测量装置，图8是本发明实施例提供的一种电流测量装置的结构框图，该装置包括：
第一获取模块10，用于在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息；
第二获取模块20，用于在车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取直流电阻的第二温度信息和电压信息；
第三获取模块30，用于基于第一温度信息、第二温度信息和第一电阻信息，获得第二温度信息对应的第二电阻信息；
第四获取模块40，用于基于第二电阻信息和电压信息，确定电流信息。
另一方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行上述电流测量方法。
另一方面，本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，计算机程序指令被处理器执行时实现上述电流测量方法。
图9是本实施例提供的一种电流测量方法的原理框图。本实施例的工作原理为：
1)在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息，通过实时测量车辆高压回路处于通电状态下的直流电阻的温度得到第二温度信息，并用第二温度信息、第一电阻信息和第一温度信息，对第一电阻信息进行修正(修正后得到第二电阻信息)，可以得到车辆高压回路处于通电状态下的直流电阻的真实电阻值，即第二电阻信息。通过直流电阻的电压降(即电压信息)以及第二电阻信息，基于欧姆定律，可以得到流经直流电阻的电流值(即电流信息)。
2)每个直流电阻存在对应的允许公差(即预设温度对应的预设阈值)，是出厂时厂家所提供的。在车辆高压回路处于断电状态的情况下，根据第一电阻信息和第一温度信息，可以计算得到直流电阻的第一电阻信息在预设温度下所对应的电阻值(即第三电阻信息)，根据第三电阻信息是否处于预设阈值范围内，即判断在车辆高压回路处于断电状态下直流电阻的电阻值是否符合厂家允许的公差，从而确定直流电阻是否故障。若不满足，则确定直流电阻存在故障，可以发出故障报警，同时不允许车辆高压回路上电；若满足，则确定直流电阻正常，车辆高压回路可以正常上电。
3)通过历史电阻信息与第一电阻信息对比，对直流电阻的阻值是否发生突变进行检测。若满足第一预设差值范围，即直流电阻的阻值未发生突变，确定直流电阻未故障；若不满足第一预设差值范围，即直流电阻的阻值发生突变，确定直流电阻故障。通过对直流电阻阻值是否突变的检测，可以判断出直流电阻的初期劣化，起到了预防性诊断的作用。
4)通过环境温度信息和直流电阻的电流信息，可以计算得到直流电阻的预测温度信息(即根据环境温度信息和直流电阻的电流信息所预测得到的电阻工作温度)，通过预测温度信息和第二温度信息对比，以进行电阻工作温度范围检查。若预测温度信息和第二温度信息偏差较大，则可以确定直流电阻故障；若预测温度信息和第二温度信息偏差较小，则可以确定直流电阻正常。
要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为二系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。同样地，上述电流测量装置的各模块是指计算机程序或者程序段，用于执行某一项或多项特定的功能，此外，上述各模块的区分并不代表实际的程序代码也必须是分开的。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。
在上述实施例中，对各实施例的描述都各有侧重，某各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。本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
Claims (10)
1.一种电流测量方法，其特征在于，应用于分流式电流传感器，所述方法包括：
在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息；
在所述车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取所述直流电阻的第二温度信息和电压信息；
基于所述第一温度信息、所述第二温度信息和所述第一电阻信息，获得所述第二温度信息对应的第二电阻信息；
基于所述第二电阻信息和所述电压信息，确定电流信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
在所述第一电阻信息和所述第一温度信息不满足第一预设条件的情况下，确定所述直流电阻故障。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件为预设阈值，所述预设阈值与预设温度相对应，所述在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
根据所述第一电阻信息和所述第一温度信息，获得所述预设温度对应的第三电阻信息；
在所述第三电阻信息满足所述预设阈值时，确定所述直流电阻未故障。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息之后，还包括：
获取历史电阻信息；
根据所述历史电阻信息和所述第一电阻信息，获得第一差值信息；
在所述第一差值信息不满足第二预设条件的情况下，确定所述直流电阻故障。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取历史电阻信息，包括：
获取所述直流电阻的云端电阻信息；
在所述云端电阻信息中筛选出处于预设时间段内的云端信息；
对所述云端信息进行均值处理，获得电阻均值信息作为所述历史电阻信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二电阻信息和所述电压信息，获得电流信息之后，还包括：
获取环境温度信息；
根据所述电流信息和所述环境温度信息，获得预测温度信息；
根据所述预测温度信息和所述第二温度信息，获得第二差值信息；
在所述第二差值信息不满足第三预设条件的情况下，确定所述直流电阻故障。
7.根据权利要去1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二电阻信息和所述电压信息，获得电流信息之后，还包括：
在所述电流信息大于预设电流阈值的条件下，发送断电信号以使所述车辆高压回路切换至断电状态。
8.一种电流测量装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于在车辆高压回路处于断电状态的情况下，获取直流电阻的第一电阻信息和第一温度信息；
第二获取模块，用于在所述车辆高压回路处于通电状态的情况下，获取所述直流电阻的第二温度信息和电压信息；
第三获取模块，用于基于所述第一温度信息、所述第二温度信息和所述第一电阻信息，获得所述第二温度信息对应的第二电阻信息；
第四获取模块，用于基于所述第二电阻信息和所述电压信息，确定电流信息。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令以实现权利要求1至7中任意一项所述的电流测量方法。
10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的电流测量方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2019109161A (ja) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 三菱電機株式会社 | 電流センサおよび電流測定方法 |
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2021
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