JP2009181453A - タッチパッドの複数指触を検測する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパッドの複数指触を検測する方法を提供する。
【解決手段】タッチパッドの複数の指触を検測する方法の該タッチパッドは、複数の走査線を含み、以下の：該走査線をスキャンし、該走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生していれば、次のステップを行い、該センサー値が該閾値より大きな走査線中に少なくとも２つが隣接しているか否かを検査し、隣接していれば、対応する少なくとも１つの走査線グループを探し出し、該グループの数量に基づき、該走査線上に該グループ数量に対応する指触を有すると判定するステップを含む。これにより、ノイズ干渉が起こす誤判断を効率的に低減し、各指触の該タッチパッド上の状態を正確に判断する。
【選択図】図６

Description

本発明は、タッチパッドのタッチ動作を検測する方法に関し、特に、タッチパッドの複数指触を検測する方法に関する。

現在、日増しに複雑になるマルチメディアシステムの発展の趨勢に伴い、具備する機能が益々多くなり、相対的に操作インターフェイスもより複雑になり、より多くの機能を持つということは、装置上により多くの関連操作キーを設置する必要があるということであるが、各システムが小さくなるにつれて精密さも要求される状況の下、これらのキーが、システム上に全ての数を設置することは不可能である。従って、現在の関連開発業者は、タッチパッド技術を運用し、多数の操作キーが必要とする空間を節減している。

簡単に言えば、タッチパッドは、使用者に指または他の物体（例えば、タッチペン）を利用し、その面板上を直接タッチし滑動させるか、タッチの勢いでキーを押すことに置き換え、ディスプレイ上のポインタ移動を制御する入力装置であり、更に、タッチパッドは、軽薄性にすぐれているので、常時、ノートブックコンピュータ、ＰＤＡ、デジタル再生器、または、その他の設置空間が有限な電子装置上に結合されて使用されている。

しかしながら、従来のタッチパッドは、単一指触の触撃、移動及び離脱等を検測することによって指令する装置であり、現在の電子製品の運用において、既に使用に適さず、従って、関連業者は、近年にタッチパッドが如何に複数の指触を判別し指令するかの技術方法を研究し、米国特許第５８２５３５２号明細書（特許文献１）の「タッチパッド上のマウスキーの模擬及び動作する複数の指触センサー方法(Multiple finger contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad)」中、タッチパッドセンサー量の波形を利用し指のタッチを判別する方法を開示している。
該指触センサー方法は、図１に示すように、先ず、最大閾値１０及び最小臨界値２０を設け、そのタッチパッド１の走査線上に発生する容量または抵抗の変化を検測することによって、形成されるセンサー量の波形１０１のピークが前記最大閾値１０よりも大きいか否かを判断し、そのうち、走査線上に、センサー量波形１０１のみを有し、且つ最大閾値１０より小さい時、指触として判定し、走査線上に２つのセンサー量波形１０１，１０２が形成される時、２つの波形１０１，１０２のピークがそれぞれ前記最大閾値１０よりも小さくないかを判断し、ただ、１つのセンサー量波形が適合する場合、指触と判定し、この２つの波形１０１，１０２のピークがいずれも最大閾値１０よりも小さい時、この２つの波形１０１，１０２の間に形成される波形の谷が前記最小臨界値２０よりも大きいかどうかを続けて検査し、大きい場合は、２つの独立した指触と判定する。

但し、図２に示すように、上記に開示されるタッチパッド１の指触に対する判別技術は、タッチパッド１がノイズ干渉を受けて誤判断をし易く、得に、ノイズの信号波形１００も指触が最大閾値１０よりも大きいかどうかの判断に用いられる時、即ち、指触であると誤って判断され、図１中、実際に１つの指１１の触圧を僅かに有しているが、ノイズ干渉によって、２つの指の触圧と誤判断されるので、タッチパッド１の検測方式を如何に改善し、ノイズ干渉が起こす誤判断を効率的に防止するかは、当業者が開発研究する方向となっている。
米国特許第５８２５３５２号

本発明の目的は、上記のタッチパッドの指触を検測する方法において、ノイズ干渉が起こす誤判断に鑑みてなされたもので、ノイズ干渉を回避でき、且つ、タッチパッド上の複数の指触を認識する一次元の検測方法を提供することにある。

本発明のタッチパッドの複数の指触を検測する方法の該タッチパッドは、複数の走査線を含み、以下のステップを含む：
（ａ）該走査線をスキャンする。
（ｂ）該走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生していれば、次のステップを行う。
（ｃ）該センサー値が該閾値より大きな走査線中に少なくとも２つが隣接しているか否かを検査し、隣接していれば、対応する少なくとも１つの走査線グループを探し出し、該グループの数量に基づき、該走査線上に該グループ数量に対応する指触を有すると判定する。

本発明のもう１つの目的は、ノイズ干渉を回避し、且つタッチパッド上の複数指触を識別する二次元の検測方法を提供することにある。

本発明のタッチパッドの複数指触を検測する方法の該タッチパッドは、複数の第１走査線及び該第１走査線と交錯する複数の第２走査線を含み、以下のステップを含む：
（ａ）該第１走査線及び第２走査線をスキャンする。
（ｂ）該第１走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生している場合、次のステップを行う。
（ｃ）該センサー値が該閾値より大きな第１走査線中に少なくとも２つの相互に隣接しているものがあるか否かを検査し、隣接しているものがある場合、対応する少なくとも１つの走査線第１グループを探し出し、次のステップを行う。
（ｄ）該第２走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生している場合、次のステップを行う。
（ｅ）該センサー値が閾値より大きな第２走査線が隣接しているか否かを検査し、隣接していれば、対応する少なくとも１つの走査線第２グループを探し出す。
（ｆ）第１、第２グループの数量が同一である否かを比較し、同一である場合、該第１走査線及び第２走査線上に該第１グループの数量に対応する指触を共有していると判定し、同一でなければ、数量の少ないグループを指触として判定する。

本発明のタッチパッドの複数の指触を検測する方法によれば、閾値を設定し、個別の指触がタッチパッドの各走査線上に発生するセンサー値の大きさを比較照合し、各走査線のグループを探し出し、指触の検測判定を行うことによってノイズ干渉が起こす誤判断を効率的に低減し、各指触の該タッチパッド上の状態を正確に判断することができる。

本発明の前記及びその他の技術的内容・特徴及び作用効果に関し、以下に図面に沿って２つの好適な実施例を、詳細説明中で明瞭に説明する。
また、本発明を詳細に説明する前に、留意すべきことは、以下の説明内容中、類似する部材は、同一の符号により表示することである。

[第１実施例]
図３、図４、図５は、本発明のタッチパッドの複数指触の方法の第１の好適な実施例であり、該タッチパッド４は、容量式、抵抗式または電波、光波、音波等を利用したセンサー式タッチパッド４とすることができ、複数の走査線４０を含む。
第１実施例のタッチパッドの複数の指触を検測する方法を、図６のフローチャートを参照して説明するが、以下のステップを順次実行する含む。
先ず、ステップ２１に示すように、該走査線４０をスキャンする。
次に、ステップ２２に示すように、各該走査線４０が閾値６０より大きな複数のセンサー値６１を発生しているか否かを検査し、発生している場合、ステップ２３を行い、例えば、図４中の２つの走査線４１，４２のセンサー値６１は、いずれも該閾値６０より大きい。本好適な実施例中、前記のセンサー値６１は、一般の設計において、いずれも容量値、抵抗値、センサー値を実際に測量せず、等価回路、電圧、電流測量等の各種方式に変換するものであり、ここでは、本発明の特徴ではないので、詳細を記載しない。
前記タッチパッド４において、行う走査線４０のスキャン方式は、サンプリング方式で該走査線４０に対して逐一検測スキャンし、例えば、先ず奇数番目の走査線４０をスキャンし、続いて偶数番目の走査線４０をスキャンするか、または、全ての走査線４０が全面同時に検測スキャンを受け、これは、通常有する関連分野の背景によって容易に変化させて用いることができるので、該実施例が開示するものに制限するものではない。

ここで、補足説明すべきことは、ステップ２２中、各該走査線４０が該閾値６０より大きいセンサー値６１を検査しない時、ステップ２１に戻り、該走査線４０のスキャンを継続するが、ここで提示する閾値６０は、使用者の指７１が該タッチパッド４上に触れることに対して、その接触位置のセンサー量（電圧、電流等）が発生する変化値であり、測量、平均並びに評価によって得られる基準設定値であるということである。

ステップ２３に示すように、これらのセンサー値６１が該閾値６０よりも大きな走査線４０中に少なくとも２つの走査線が相互に“隣接している”か、否かを検査する。
上記判断が“隣接している”である場合、ステップ２５に示すように、対応する少なくとも１つの操作線グループ４５を探し出し、該グループ４５の数量に基づき、該走査線４０上に該グループ４５の数量に対応する基準指触４６を有することを判定し、ステップ２６を行う。
例えば、図４中の走査線４１のセンサー値６１が該閾値６０より大きく、走査線４１に隣接するもう１つの走査線４２のセンサー値６１も該閾値６０より大きければ、１つのグループ４５として検出する。また、これらの走査線４０上に、３組のそれぞれ少なくとも２つの隣接する走査線４０が該閾値６０より大きなセンサー値６１を有することを検出する時、３つのグループ４５を形成し、即ち、３つの基準指触４６を有するとこを表す。

留意すべきことは、上記のステップ２３の検査を行う時、センサー値６１が該閾値６０より大きな走査線４０がいずれも隣接しない時は、該走査線４０上に発生するセンサー値６１を図４のステップ２４中に示すようにノイズ４００として判断することである。
即ち、本実施例は、走査線４０のグループを検測する概念によりタッチパッド４が触圧されているか否かを判断し、この原理の応用は、通常、人の指７１がタッチパッド４にある時、該タッチパッド４上に一定面積の触圧が形成されることによって、即ち、少なくとも同時に２つ以上の隣接する走査線４０を押し、押された該隣接する走査線４０が容量または抵抗センサー上の変化を発生させるので、本実施例中、これが実体の指７１の指触ではなく、ノイズ４００により起こされると判断する時、本発明は、このノイズ４００を無視し、且つ、濾過し、ステップ２１に戻って、該走査線４０のスキャンを持続する。

続いて、ステップ２６に示すように、基準指触４６内にセンサー値６１を発生する走査線４０数量が基準値より大きくないかどうかを検査し、大きくない場合、各該基準指触４６は実際の指の指触４７であり、そうでなければ、各基準指触４６は、複数の実際の指の指触４７を含むものである。

ステップ２６について、更に説明すると、本実施例中で、図５に示すような２つの近接した指７１が本タッチパネル４上に触圧する時でも、上記ステップ２１からステップ２５までの判別方式に基づき、基準指触４６（即ち、１つのグループ４５）としてのみ区別できるが、ステップ２６によって、各基準指触４６をより深く分析し、 例えば、測定を経て、一般の人の実際の指７１は、通常、触圧する走査線４０数量が３つを超えることがない時、上記の基準値を３に設定し、従って、検測される基準指触４６内に発生するセンサー値６１の走査線４０の数量が３を超える時、該基準指触４６内に１つを超える実際の指触４７を含むと判断することができる。

最後に、ステップ２７に示すように、判定された各該実際の指触４７内のセンサー値６１に基づき各重心位置４８を求め出し、それぞれ各重心位置４８を指触源としてマークする。本実施例中、提示する重心位置４８の求め方は、先ず各走査線４０に対してウェイトマークを行い、その後、更に、それぞれ各グループ内に有する閾値に合ったセンサー値の走査線４０上に発生するセンサー変化量（例えば、電流、電圧等の変化量）を掛け、相互に加えた後、全てのセンサー変化量の合計で割り、従って、タッチパッド４上に順にコード１〜８(図中の横線)の走査線４０を有し、且つウェイトも１〜８であり、これら走査線４０のうち、１つのグループ４５内にコード２及び３を有する走査線４０上に容量の変化を有し、且つセンサー変化値がいずれも0.5である時、その重心位置４８は、(2×0.5+3×0.5)/(0.5+0.5)=2.5であり、従って、得られる重心位置４８（即ち、前記の指触源）は、2.5の箇所であり、コード２とコード３の走査線４０の中間にあるが、実際の応用上、各該閾値６０より大きなセンサー値６１を有し且つ相互に隣接する走査線４０の座標位置を加えた後、平均を求める方式を簡単に利用して得ることができ、または、その他の計算方式を利用することもでき、本実施例の説明を限定するものではない。

[第２実施例]
図７、図８、図９、図１０は、本発明のタッチパッドの複数指触検測方法の第２実施例であり、その運用原理及び構造は、第１実施例が記載する方法とほぼ同一であり、同一であるところは、ここでは再度記載せず、異なる箇所は、該タッチパッド４上の走査線が2次元の方式で設置され、即ち、本実施例のタッチパッド４は、複数の第１走査線４０２及び該第１走査線４０２と交錯する複数の第２走査線４０１を含む。
第２実施例のタッチパッドの複数の指触を検測する方法は、図９、図１０のフローチャートを参照して説明するが、以下のステップを順次実行することを含む。
図９において、先ず、ステップ３０１に示すように、該第１走査線４０２と第２走査線４０１をスキャンする。

留意すべきことは、上記の第１走査線４０２または第２走査線４０１は、必ずしも各自が平行であるのではなく、且つ、第１走査線４０２と第２走査線４０１との間の交錯は、相互に「垂直」または「垂直ではない」のどちらでもよく、実際の応用において、各式タッチパッド４は、異なる形状変化を有することができる。

次に、ステップ３０２に示すように、該第１走査線４０２が閾値６０より大きな複数のセンサー値６１を発生しているか否かを検査し、発生していれば、ステップ３０３を行う。各該第１走査線４０２が該閾値６０より大きなセンサー値６１を検出できない時、ステップ３０１に戻り、該第１走査線４０２、第２走査線４０１のスキャンを継続する。

その後、ステップ３０３に示すように、該センサー値６１が該閾値６０より大きな第１走査線４０２中に少なくとも２つの相互に隣接するものを“有しているか”否かを検査する。

ステップ３０３の判断結果が“有していない”である場合、ステップ３０４に示すように、センサー値６１がノイズ４００であると判定する。

ステップ３０３の判断結果が“有している”である場合、ステップ３０５に示すように、対応する少なくとも１つの走査線第１グループ４９を探し出し、図８に示す第１走査線４０２中のコード４１，４２の２本に示すように、２つの第１グループ４９を区別する。

ステップ３０７を行い、該第２走査線４０１が閾値６０より大きなセンサー値６１を発生しているか否かを検査する。

ステップ３０７の判断結果が“発生していない”である場合、ステップ３０６に示すように、センサー値６１もノイズ４００として判定する。

ステップ３０７の判断結果が“発生している”である場合、ステップ３０９に示すように、該センサー値６１が該閾値６０よりも大きな第２走査線４０１中に少なくとも２つの隣接を有しているか否かを検査する。

ステップ３０９の判断結果が“有していない”である場合、ステップ３０８に示すように、該第１走査線４０２、第２走査線４０１上に発生するセンサー値６１をノイズ４００として判断する。

ステップ３０９の判断結果が“有している”である場合、図１０において、ステップ３１０に示すように、対応する少なくとも１つの走査線第２グループ５０を探し出し、図７の第２走査線４０１中のコード４３，４４の２本のように、１つの第２グループ５０として区別する。

ステップ３１１に示すように、該第１、第２グループ４９，５０の数量が同一であるか否かを比較し、同一である場合、該第１走査線４０２と第２走査線４０１上に該第１グループ４９の数量に対応する基準指触４６を共有していると判定し、同一でない場合、数量の少ないグループを基準指触４６として判定する。例えば、該第１走査線４０２上に２つの第１グループ４９を区別しているが、該第２走査線４０１上には、ただ１つの第２グループ５０を区別している時、第２グループ５０の数量が第１グループ４９の数量より小さいので、基準指触４６として判定することができる。

続いて、ステップ３１２に示すように、該基準指触４６内にセンサー値６１を発生する第１走査線４０２、第２走査線４０１の数量が基準値より大きいか否かを検査し、大きい場合、各該基準指触４６が実際の指触４７であり、そうでない場合、各基準指触４６が複数の実際の指触４７を含む。本実施例中、基準指触４６と実際の指触４７の数上の判別方式も、前記の第１実施例中のステップ２６記載の通りであり、ここでは詳細を記載しない。

最後に、ステップ３１３に示すように、判定した各該実際の指触４８内のセンサー値６１に基づき、各重心位置４８を求め出し、それぞれ各重心位置を指触源としてマークする。本実施例中、重心位置４８の求め方は、前記の第１実施例中のステップ２７に記載する関連計算説明に基づく。

また、前記の第１、第２実施例が提示する技術的特徴は、現行のタッチパッド４の延伸機能上に応用し、例えば、ノイズ４００をフィルタし、確実な指７１の触圧を判断した後、上記の重心位置を求める方式を利用し、センサーした使用者の指７１のある位置を、判別装置（図示せず）に送り、該判別装置を利用し、更に使用者の指７１の動きを検測し、手の動きを受け取っているか見落としているかを決定し、受信した手の動きを時間差で送り出し、これが連続動作か２つの単独した手の動きであるかを判読する。前記手の動きの判断は、本発明の技術の重点ではなく、また、当業者にとって周知であるので、ここでは、運用原理を詳細に説明しない。

上記に帰納し、本発明のタッチパッドの複数の指触を検測する方法は、該閾値６０を設定し、指７１が該タッチパッド上に２つ以上の隣接する走査線４０が該閾値６０より大きなセンサー値６１の発生を有しているか否かを照合し、該タッチパッド４上に発生するセンサー値６１が指７１から発生されているか、ただのノイズ４００であるかを判定し、ノイズ４００の干渉が起こす誤判断を効率的に回避し、指７１の該タッチパッド４上の状態を正確に判断し、本発明の目的を確実に達成する。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

従来のタッチパッドセンサーの指で触れた状態の説明図である。 従来のタッチパッドがノイズ干渉を受けた状態の説明図である。 本発明のタッチパッドの複数の指触を検測する第１実施例の実施形態の説明図である。 第１実施例の検測時の形態の説明図である。 第１実施例の２つの揃えた指を検束する形態の説明図である。 本発明の第１実施例の検測ステップのフローチャートの図である。 本発明のタッチパッドの複数の指触を検束する第２実施例の実施形態の説明図である。 第２実施例の検測時の形態の説明図である。 第２実施例の検測ステップ前半部のフローチャートの図である。 第２実施例の検測ステップ後半部分のフローチャートの図である。

符号の説明

２１〜２７ ステップ
３０１〜３１３ ステップ
４ タッチパッド
４０ 走査線
４００ ノイズ
４０２ 第１走査線
４０１ 第２走査線
４１〜４４ 走査線
４５ グループ
４６ 基準指触
４７ 実際指触
４８ 重心位置
４９ 第１グループ
５０ 第２グループ
６０ 閾値
６１ センサー値
７１ 指

Claims (14)

1. タッチパッドの複数の指触を検測する方法であって、該タッチパッドは、複数の走査線を含み、該方法は以下の、
   （ａ）該走査線をスキャンし、
   （ｂ）該走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生していれば、次のステップを行い、
   （ｃ）該センサー値が該閾値より大きな走査線中に少なくとも２つが隣接しているか否かを検査し、隣接していれば、対応する少なくとも１つの走査線グループを探し出し、該グループの数量に基づき、該走査線上に該グループ数量に対応する基準指触を有すると判定する、
   ステップ（ａ）から（ｂ）を順次実行することを特徴とするタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
2. 更に、前記ステップ（ｃ）の後に、次の、（ｄ）前記基準指触内にセンサー値を発生する走査線の数量が基準値より大きくないかどうかを検査し、大きくない場合、各該基準指触が実際の指触であるとし、大きい場合、各基準指触が複数の指触を判定する、
   ステップ（ｄ）を含むことを特徴とする請求項１記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
3. 前記ステップ（ｃ）中、センサー値を発生する該走査線の間に隣接がない場合、該走査線上に発生するセンサー値がノイズであると判定することを特徴とする請求項２記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
4. 更に前記ステップ（ｄ）の後に、（ｅ）各該実際の指触内のセンサー値に基づき、各重心位置を求め出し、それぞれ各重心位置が指触源であるとマークするステップ（ｅ）を含むことを特徴とする請求項２記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
5. 前記ステップ（ｂ）中、前記走査線が該閾値より大きなセンサー値を検出しない時、ステップ（ａ）を繰り返すことを特徴とする請求項２記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
6. 前記ステップ（ａ）中、前記走査線をスキャンする方式が遂行または交錯飛ばしスキャンであることができることを特徴とする請求項２記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
7. タッチパッドの複数指触を検測する方法であって、該タッチパッドが、複数の第１走査線及び該第１走査線と交錯する複数の第２走査線を含み、以下のステップ、
   （ａ）該第１走査線及び第２走査線をスキャンし、
   （ｂ）該第１走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生している場合、次のステップを行い、
   （ｃ）該センサー値が該閾値より大きな第１走査線中に少なくとも２つの相互に隣接しているものがあるか否かを検査し、隣接しているものがある場合、対応する少なくとも１つの走査線第１グループを探し出し、次のステップを行い、
   （ｄ）該第２走査線が閾値より大きな複数のセンサー値を発生しているか否かを検査し、発生している場合、次のステップを行い、
   （ｅ）該センサー値が閾値より大きな第２走査線が隣接しているか否かを検査し、隣接していれば、対応する少なくとも１つの走査線第２グループを探し出し、
   （ｆ）第１、第２グループの数量が同一である否かを比較し、同一である場合、該第１走査線及び第２走査線上に該第１グループの数量に対応する基準指触を共有していると判定し、同一でなければ、数量の少ないグループを基準指触として判定する、
   ステップ（ａ）から（ｆ）を順次実行することをことを特徴とするタッチパッドの複数指触を検測する方法。
8. 更に、前記（ｆ）ステップの後に、次の、（ｇ）前記該基準指触内にセンサー値を発生する第１、第２走査線の数量が基準値より大きくないかどうかを検査し、大きくない場合、各該基準指触が実際の指触であるとし、大きい場合、各基準指触が複数の指触を判定する、
   ステップ（ｄ）を含むことを特徴とする請求項７記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
9. 前記ステップ（ｃ）中、センサー値を発生する該第１走査線の間に隣接がない場合、該第１走査線上に発生するセンサー値がノイズであると判定することを特徴とする請求項８記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
10. 前記ステップ（ｅ）中、センサー値を発生する該第２走査線の間に隣接がない場合、該第２走査線上に発生するセンサー値がノイズであると判定することを特徴とする請求項８記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
11. 更に該ステップ（ｇ）の後に、（ｈ）各前記実際の指触内のセンサー値に基づき、各重心位置を求め出し、それぞれ各重心位置が指触源であるとマークするステップ（ｈ）を含むことを特徴とする請求項８記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
12. 前記ステップ（ｂ）中、前記第１走査線が該閾値より大きなセンサー値を検出しない時、ステップ（ａ）を繰り返すことを特徴とする請求項８記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
13. 前記ステップ（ｄ）中、前記第２走査線が該閾値より大きなセンサー値を検出しない時、ステップ（ａ）を繰り返すことを特徴とする請求項８記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。
14. 前記ステップ（ａ）中、前記走査線をスキャンする方式が遂行または交錯飛ばしスキャンであることができることを特徴とする請求項８記載のタッチパッドの複数の指触を検測する方法。

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