KR20210090880A - 미세먼지 신호등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세먼지 신호등에 관련되며, 이는 미세먼지 농도에 대한 정보를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 제공함과 더불어 흥미 유발을 통한 정보전달로 어린이, 노인에게 미세 먼지에 대한 관심도를 높여 실시간으로 신속한 대응이 가능하도록 유도하며, 특히 미세먼지의 발생률이 낮은 시기에 금연 홍보를 포함하는 공익광고용 정보전달기능을 수행하며, 낮은 전력 소모로 에너지 효율이 향상되도록 하기 위해 디스플레이부(100), 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300), 금연유도부(400)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

미세먼지 신호등 {Fine dust traffic light}
본 발명은 미세먼지 신호등에 관련한 것으로, 보다 상세하게는 어린이, 노인등을 포함한 이용자에게 미세 먼지에 대한 신속한 대응이 가능하도록 미세먼지와 관련된 정보를 제공함과 함께 공익 홍보용으로 활용할 수 있는 미세먼지 신호등에 관한 것이다.
통상적으로 공기 중에 존재하는 초미세먼지(PM2.5)는 미세먼지(PM10)보다 입자가 작아 인체에 유해하다. 즉, 미세먼지(또는 초미세먼지)는 크기가 매우 작아 신체에서 필터링되지 못하고 순환되고, 폐를 통해 혈액까지 유입되며, 초미세먼지에 장시간 노출되는 경우 폐질환 및 심혈관 질환으로 사망에 이를 수 있다.
근자에는 상술한 미세먼지가 인체에 미치는 악영향이 널리 알려짐에 따라, 최근에는 외출 전에 미세먼지의 농도를 확인하고, 농도가 심한 경우, 마스크를 착용하는 일이 일상화 되고 있다. 이러한 미세먼지에 대한 관심도가 고조되면서, 최근에는 도로, 인도, 공원 등의 야외 공공시설 등에 미세먼지를 확인할 수 있는 시설물이 설치되고 있지만, 이러한 시설물은 미세먼지 측정장치에 의해 측정된 정보를 디스플레이 장치를 통해 일방향으로 출력하므로, 야외에서 시각적인 식별력이 저하되는 실정이다.
이에 종래에 개시된 특허등록 제10-1874443호에서, 대기환경기준물질에 대하여 대기질 측정망에 의해 측정된 제1 데이터를 외부 장치로부터 수신하는 데이터 수신부; 상기 미세먼지 신호등 장치의 내장 센서를 통해 상기 대기환경기준물질을 측정하여 제2 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 이용해 대기질 상태를 분석하는 분석부; 및 상기 대기질 상태에 기초해 상기 표시등의 표시색을 결정하고, 상기 표시등에 포함된 LED(light-emitting diode) 매트릭스의 다수의 제1 라인과 다수의 제2 라인 중 상기 다수의 제1 라인 각각을 순서대로 라인 턴온 시간 동안에 턴온시켰다 턴오프시키는 디스플레이부를 포함하는 기술이 선 등록된바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 미세먼지 신호등을 이용해 대기질 상태(예, 미세먼지 농도 등)를 직관적으로 제공하려는 것이나, 대기질 상태가 표시등을 이용한 색상으로 출력되므로, 낮과 밤, 어린이 노인, 일반 사람들에게 시인성이 저하됨과 더불어 관심도가 낮아 표현 색과 그 내용이 무엇을 의미하는지 모르는 경우가 존재함에 따라 그 활용도가 떨어지는 문제점이 존재하였다.
특히 미세먼지의 발생이 낮은 기간(계절 또는 월)에는 무용지물로 활용도가 낮고, 또 낮과 밤의 차이, 미세먼지에 의한 대기 상태, 설치 주변 조명 유무 여부 등에 따른 주변 환경에 따른 밝기 조절이 불가능하여 미세먼지가 심한 낮에도 표시 색이 보이지 않거나 밤에는 너무 눈부시는 등의 단점이 존재하고, 밤에 불필요하게 밝게 표시됨에 따라 에너지 효율 측면에서도 비효율적인 문제가 존재하였다.
KR 10-1874443 B1 (2018.06.28.)
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 미세먼지 농도에 대한 정보를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 제공함과 더불어 흥미 유발을 통한 정보전달로 어린이, 노인에게 미세 먼지에 대한 관심도를 높여 실시간으로 신속한 대응이 가능하도록 유도하며, 특히 미세먼지의 발생률이 낮은 시기(계절 또는 월)에 금연 홍보를 포함하는 공익광고용 정보전달기능을 수행하며, 주변환경에 따라 디스플레이를 통한 밝기 정도를 조절함으로써 에너지 효율이 향상되는 미세먼지 신호등을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 받침대(10)상에 설치되고, 센서 측정값 또는 통신모듈을 통하여 수신된 미세먼지 측정값을 그래픽, 컬러로 변환하여 표시하도록 구비되는 디스플레이부(100); 상기 받침대(10)에 설치되고, LED(210)가 설치된 복수의 회전날개(220)를 이용하여 입체 홀로그램 영상을 출력하도록 구비되는 입체영상 출력부(200); 상기 받침대(10)에 설치되어, 미세먼지 측정 데이터, 기상정보, 재난 정보를 포함하는 정보를 인도 표면으로 영상출력 및 스피커(320)를 이용하여 음성 출력하도록 구비되는 동영상 프로젝터부(300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 받침대(10)에 설치되어, 연기센서(420)를 통하여 주변 흡연 상황을 판단하는 제어모듈(460)이 구비되고, 제어모듈에서 흡연 상황이 감지되면 금연유도 메시지를 디스플레이부(100), 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300) 및 스피커(320) 중 적어도 하나 이상을 통하여 출력하도록 구비되는 금연유도부(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 입체영상 출력부(200)는 내부에 설치된 조도센서를 이용하여 주변 광원에 따라 입체영상 출력부(200)를 통해 출력되는 입체 홀로그램 영상의 밝기 조절이 자동으로 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 받침대(10) 상에는 보행자 중 어린이, 노인을 구분하는 생체인식부(500)가 구비되고, 상기 생체인식부(500)는 받침대(10) 상에 종방향으로 설치되어 주변 보행자 신장을 검출하는 복수의 근접센서(520)와, 받침대(10) 상에 설치되고, 측정 한계거리가 서로 상이하게 설정되어 보행자 보행 변위를 검출하는 복수의 거리센서(540)와, 근접센서(520)와 거리센서(540) 검출 값을 연산하여 어린이, 노인을 구분하는 제어모듈(560)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제어모듈(560)은 보행자를 대상으로 근접센서(520) 검출 값이 설정 값 이하이면 어린이로 판단하고, 근접센서(520) 검출 값이 설정 값 이상이면 성인으로 판단하며, 성인으로 분류된 보행자 중에 거리센서(540) 검출 값이 설정 값 이하이면 노인으로 판단하며, 상기 생체인식부(500)에서 보행자를 어린이로 판단하면 입체영상 출력부(200) 및 동영상 프로젝터부(300)를 통하여 어린이용 캐릭터를 포함하는 어린이 선호 영상이 출력되고, 상기 생체인식부(500)에서 보행자를 노인으로 판단하면 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300)를 통하여 성인가요 가수를 포함하는 성인 선호 영상이 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 디스플레이부(100) 및 입체영상 출력부(200) 전방으로 펌프에 의해 물을 미립자로 분무하는 노즐(600)이 설치되고, 상기 노즐(600)을 통한 미립자 분무량은 디스플레이부(100)를 통하여 표시되는 미세먼지 측정값과 비례하도록 제어되어, 미세먼지 측정값이 나쁨 수준일 경우 노즐(600)을 통한 미립자 분무량이 증가되어 디스플레이부(100) 및 입체영상 출력부(200)를 통하여 출력되는 영상 식별력을 저하시켜 미세먼지 나쁨 상황을 시각적으로 체험하도록 구성되며, 상기 미세먼지 측정값이 좋음 수준일 경우 노즐(600)을 통한 미립자 분무작동이 off 되어 디스플레이부(100) 및 입체영상 출력부(200)를 통하여 출력되는 영상이 선명하게 식별되도록 하여 미세먼지 좋음 상황을 시각적으로 체험하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 미세먼지 농도에 대한 정보를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 제공함과 더불어 흥미 유발을 통한 정보전달로 어린이, 노인에게 미세 먼지에 대한 관심도를 높여 실시간으로 신속한 대응이 가능하도록 유도하며, 특히 미세먼지의 발생률이 낮은 시기에 금연 홍보를 포함하는 공익광고용 정보전달기능을 수행하며, 낮은 전력 소모로 에너지 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 신호등을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 신호등의 동영상 프로젝터부 작동상태를 나타내는 구성도.
도 3 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 신호등의 생체인식부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 신호등의 노즐을 나타내는 구성도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어 종래기술과 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 설명의 편의를 위해 일부 도면은 과장되어 표현되었다.
본 발명은 미세먼지 신호등에 관련되며, 이는 미세먼지 농도에 대한 정보를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 제공함과 더불어 흥미 유발을 통한 정보전달로 어린이, 노인에게 미세 먼지에 대한 관심도를 높여 실시간으로 신속한 대응이 가능하도록 유도하며, 특히 미세먼지의 발생률이 낮은 시기에 금연 홍보를 포함하는 공익광고용 정보전달기능을 수행하며, 낮은 전력 소모로 에너지 효율이 향상되도록 하기 위해 디스플레이부(100), 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300), 금연유도부(400)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 디스플레이부(100)는 받침대(10)상에 설치되고, 센서 측정값 또는 통신모듈을 통하여 수신된 미세먼지 측정값을 그래픽, 컬러로 변환하여 표시하도록 구비된다. 받침대(10)는 하단부가 지면에 고정되고, 상단부가 종방향으로 돌출되는 기둥으로 형성되고, 받침대(10) 상부에 디스플레이부(100)가 설치된다. 디스플레이부(100)는 LED 전관패널 또는 디스플레이패널 또는 복수의 문양 중 어느 하나가 광원에 의해 부각되는 표시부로 형성된다.
일예로서, 상기 디스플레이부(100)는 미세먼지 값을 기준으로 '좋음', '보통', '나쁨' 단계로 표시되고, 이때 각 표시 단계는 문자, 문양, 컬러를 포함하는 표식부로 출력된다.
그리고, 상기 디스플레이부(100)를 통하여 출력되는 각 표시 단계는 센서 측정값 또는 통신모듈을 통하여 수신된 미세먼지 측정값을 기준으로 그에 대응하는 표식부로 출력된다.
도 1에서, 본 발명에 따른 입체영상 출력부(200)는 상기 받침대(10)에 설치되고, LED(210)가 설치된 복수의 회전날개(220)를 이용하여 입체 홀로그램 영상을 출력하도록 구비된다. 입체영상 출력부(200)는 시중에 유통되는 윙 티브이(Wing TV) 제품을 포함하는 3D 입체영상을 디스플레이장치로 구성되고, 적어도 3개 이상의 회전날개(220)에 장착된 LED(210)를 통하여 선명하고 HD급 고해상도 3D입체 영상과 유사한 영상을 출력하게 된다.
이때, 상기 입체영상 출력부(200)는 내부 메모리에 저장된 영상이 제어부에 의해 송출되어 출력되거나, 통신모듈을 통하여 중앙서버에서 전송되도록 구비된다.
그리고, 상기 입체영상 출력부(200)는 디스플레이부(100) 주변에 배치되고, 입체영상 출력부(200)에서 출력되는 입체 홀로그램 영상으로 인해 보행자의 시선을 끌도록 구비되며, 보행자가 입체 홀로그램 영상으로 시선이 집중되는 과정에서 디스플레이부(100)에서 출력되는 미세먼지 상태 정보를 습득하도록 유도하게 된다.
이에 무심코 야외활동하는 보행자들이 입체 홀로그램 영상에 관심을 보이면서 자연스럽게 미세먼지 정보를 습득하게 되므로, 미세먼지 농도에 따른 위험성을 인지시키면서 야외활동을 즉각 중단할 수 있도록 안내하게 된다.
또한, 상기 입체영상 출력부(200)의 내부에는 조도센서가 추가로 구비될 수 있으며, 상기 조도센서를 통해 미세먼지 신호등 주변의 밝기가 체킹되고, 광원에 따라 입체 홀로그램 영상의 밝기 조절이 자동으로 이루어지도록 구비될 수 있다. 이뿐만 아니라, 상기 입체영상 출력부(200)는 관제센터와 네트워크 연결을 통해 연결되어 입체 홀로그램 영상의 밝기 조절을 원격 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기한 바에 따르면, 낮과 밤, 및 주변 밝기에 따라 입체 홀로그램 영상의 밝기조절이 가능하여 시인성이 향상되고, 과도한 전력 소모를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 2에서, 본 발명에 따른 동영상 프로젝터부(300)는 상기 받침대(10)에 설치되어, 미세먼지 측정 데이터, 기상정보, 재난 정보를 포함하는 정보를 인도 표면으로 영상출력 및 스피커(320)를 이용하여 음성 출력하도록 구비된다. 동영상 프로젝터부(300)는 빔프로젝터로 구성되어 보행자가 이동하는 인도 바닥으로 영상을 출력하게 된다.
이에 보행 중 바닥을 주시하는 노인들이 인도 바닥으로 출력되는 영상을 보고 미세먼지 측정 데이터, 기상정보, 재난 정보를 포함하는 정보를 습득함과 더불어 바닥 영상에 관심을 보이면서 주변을 살피는 중에 상기 디스플레이부(100)에서 출력되는 미세먼지 상태 정보 및 대응 안내 메세지를 습득하게 된다.
이때, 동영상 프로젝터부(300)의 설치위치 및 동영상 프로젝터부(300)에 의한 표시 영상(이미지)의 경우 입체영상 출력부(200) 및 입체영상 출력부(200)에 의해 출력되는 영상(이미지)와의 간섭이 발생되지 않는 위치에 형성될 수 있도록 하며, 특히 입체영상 출력부(200)의 경우 정보 전달력, 파손여부 및 보행자의 안전을 고려하여 다양한 위치에 설치적용 될 수 있다. 이에, 본 발명에 도시된 도면의 경우 본 발명의 설명 및 설명의 편의를 위한 것으로 단순 참고용으로 활용됨을 고려해야할 것이다.
한편, 본 발명에 따른 금연유도부(400)는 받침대(10)에 설치되어, 연기센서(420)를 통하여 주변 흡연 상황을 판단하는 제어모듈(460)이 구비되고, 제어모듈에서 흡연 상황이 감지되면 금연유도 메시지를 디스플레이부(100), 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300) 및 스피커(320) 중 적어도 하나 이상을 통하여 출력하도록 구비된다. 연기센서(420)는 받침대(10)를 기준으로 설정된 반경 내에 복수 설치되어, 보행 중인 흡연자 및 받침대(10) 주변 흡연자 존재 여부를 검출하게 된다.
그리고, 상기 연기센서(420)를 통하여 흡연 연기가 검출되면, 제어모듈(460)에서 금연유도 및 금연구역임을 알리는 메시지를 영상 및 음성 타입으로 송출하게 되고, 나아서 CCTV를 이용하여 주변을 촬영 후, 디스플레이부(100)를 통하여 출력하여 흡연자에게 경각심을 일깨워 흡연행위를 즉각 멈추도록 유도한다.
도 3에서, 상기 받침대(10) 상에는 보행자 중 어린이, 노인을 구분하는 생체인식부(500)가 구비되고, 상기 생체인식부(500)는 받침대(10) 상에 종방향으로 설치되어 주변 보행자 신장을 검출하는 복수의 근접센서(520)와, 받침대(10) 상에 설치되고, 측정 한계거리가 서로 상이하게 설정되어 보행자 보행 변위를 검출하는 복수의 거리센서(540)와, 근접센서(520)와 거리센서(540) 검출 값을 연산하여 어린이, 노인을 구분하는 제어모듈(560)로 이루어진다.
즉, 상기 근접센서(520)는 종방향으로 5~20cm 간격으로 설치되고, 각각의 근접센서(520)에 의한 감지범위가 서로 중첩되도록 않도록 구성됨에 따라 근접센서(520)에 의해 보행자 감지 높이가 130cm 이하이었으면 어린이로 판단하고, 130cm를 초과하는 경우 성인으로 구분하도록 설정된다.
도 4에서, 상기 거리센서(540)는 감지거리가 서로 상이한 복수의 센서를 이용하여, 보행자가 거리센서(540) 측으로 가까워짐에 따른 각각의 거리센서(540)가 단계적으로 감지되는 시간차를 이용하여 소정의 시간차 값 이상으로 검출되는 일반적인 건장한 성인으로 판단하고, 그 이하로 검출되면 비교적 걸음걸이가 늦은 노인으로 판단하게 된다.
여기서, 상기 제어모듈(560)은 보행자를 대상으로 근접센서(520) 검출 값이 설정 값 이하이면 어린이로 판단하고, 근접센서(520) 검출 값이 설정 값 이상이면 성인으로 판단하며, 성인으로 분류된 보행자 중에 거리센서(540) 검출 값이 설정 값 이하이면 노인로 판단한다.
그리고, 상기 생체인식부(500)에서 보행자를 어린이로 판단하면 입체영상 출력부(200) 및 동영상 프로젝터부(300)를 통하여 어린이용 캐릭터를 포함하는 어린이 선호 영상이 출력되고, 상기 생체인식부(500)에서 보행자를 노인으로 판단하면 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300)를 통하여 성인가요 가수를 포함하는 성인 선호 영상이 출력되도록 구비된다.
이처럼 상기 생체인식부(500)에 의해 복잡한 영상분석을 통하지 않고 간단한 구조에서 보행자 중 어린이 및 노인을 구분하여, 그에 적합한 관심유도 영상을 출력하므로 자연스럽게 보행자의 시선이 디스플레이부(100)로 집중되도록 유도하여 야외활동시 미세먼지 정보 전달효과를 높이게 된다.
도 5에서, 상기 디스플레이부(100) 및 입체영상 출력부(200) 전방으로 펌프에 의해 물을 미립자로 분무하는 노즐(600)이 설치되고, 상기 노즐(600)을 통한 미립자 분무량은 디스플레이부(100)를 통하여 표시되는 미세먼지 측정값과 비례하도록 제어된다.
즉, 미세먼지 측정값이 나쁨 수준일 경우 노즐(600)을 통한 미립자 분무량이 증가되어 디스플레이부(100) 및 입체영상 출력부(200)를 통하여 출력되는 영상 식별력을 저하시켜 미세먼지 나쁨 상황을 시각적으로 체험하도록 구성되며, 상기 미세먼지 측정값이 좋음 수준일 경우 노즐(600)을 통한 미립자 분무작동이 off 되어 디스플레이부(100) 및 입체영상 출력부(200)를 통하여 출력되는 영상이 선명하게 식별되도록 하여 미세먼지 좋음 상황을 시각적으로 체험(구별)하도록 구비된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
100: 디스플레이부 200: 입체영상 출력부
300: 동영상 프로젝터부 400: 금연유도부
500: 생체인식부 600: 노즐

Claims (4)

  1. 받침대(10)상에 설치되고, 센서 측정값 또는 통신모듈을 통하여 수신된 미세먼지 측정값을 그래픽, 컬러로 변환하여 표시하도록 구비되는 디스플레이부(100);
    상기 받침대(10)에 설치되고, LED(210)가 설치된 복수의 회전날개(220)를 이용하여 입체 홀로그램 영상을 출력하도록 구비되는 입체영상 출력부(200);
    상기 받침대(10)에 설치되어, 미세먼지 측정 데이터, 기상정보, 재난 정보를 포함하는 정보를 인도 표면으로 영상출력 및 스피커(320)를 이용하여 음성 출력하도록 구비되는 동영상 프로젝터부(300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 신호등.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 받침대(10)에 설치되어, 연기센서(420)를 통하여 주변 흡연 상황을 판단하는 제어모듈(460)이 구비되고, 제어모듈에서 흡연 상황이 감지되면 금연유도 메시지를 디스플레이부(100), 입체영상 출력부(200), 동영상 프로젝터부(300) 및 스피커(320) 중 적어도 하나 이상을 통하여 출력하도록 구비되는 금연유도부(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 신호등.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 입체영상 출력부(200)는 내부에 설치된 조도센서를 이용하여 주변 광원에 따라 입체영상 출력부(200)를 통해 출력되는 입체 홀로그램 영상의 밝기 조절이 자동으로 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 신호등.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 받침대(10) 상에는 보행자 중 어린이, 노인을 구분하는 생체인식부(500)가 구비되고, 상기 생체인식부(500)는 받침대(10) 상에 종방향으로 설치되어 주변 보행자 신장을 검출하는 복수의 근접센서(520)와, 받침대(10) 상에 설치되고, 측정 한계거리가 서로 상이하게 설정되어 보행자 보행 변위를 검출하는 복수의 거리센서(540)와, 근접센서(520)와 거리센서(540) 검출 값을 연산하여 어린이, 노인을 구분하는 제어모듈(560)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 신호등.
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