CN109041386B - 一种灯源控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种灯源控制***,属于照明技术领域。该灯源控制***包括:主控装置、至少一个亮度调节模块和至少一个灯源。主控装置包括:主控模块、亮度传感器和智能开关。主控模块分别与亮度传感器和智能开关连接,主控模块与至少一个亮度调节模块通过RS485总线连接,至少一个亮度调节模块中的每个亮度调节模块均与至少一个灯源连接。主控模块通过亮度传感器采集周围环境的亮度信号,来控制智能开关的开启或关闭,从而实现对灯源的控制,此外,该主控模块还通过发送RS485信号去控制至少一个亮度调节模块自身输出的电流,进而调节至少一个灯源的亮度,从而实现根据实际需要来调节灯源的亮度。
Description
技术领域
本发明属于照明技术领域,具体涉及一种灯源控制***。
背景技术
广告灯箱、门头发光字、楼顶发光字是城市基础设施的组成部分,在城市的交通安全、社会治安、人民生活和市容风貌中居于举足轻重的地位,发挥着不可替代的作用,而且标志着城市实力和成熟的程度。目前,我国绝大多数地区的灯源控制还是通过人工控制,但是人工控制的方式效率低、成本高,直接影响到灯源照明企业的经济效益和社会效益。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于提供一种灯源控制***,以有效地改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的:
本发明实施例提供了一种灯源控制***,包括:主控装置、至少一个亮度调节模块和至少一个灯源。所述主控装置包括:主控模块、亮度传感器和智能开关。所述主控模块分别与所述亮度传感器和所述智能开关连接,所述主控模块与所述至少一个亮度调节模块通过RS485总线连接,所述至少一个亮度调节模块中的每个亮度调节模块均与所述至少一个灯源连接。所述智能开关的输入端还用于与市电连接,所述智能开关的输出端与所述至少一个亮度调节模块连接。所述主控模块根据所述亮度传感器采集的亮度信号去控制所述智能开关的导通或关断,以及发送RS485信号去控制所述至少一个亮度调节模块自身输出的电流。所述至少一个亮度调节模块根据所述RS485信号去调节自身输出的电流,进而调节所述至少一个灯源的亮度。
在本发明可选的实施例中,所述主控装置还包括:无线通信模块,所述无线通信模块与所述主控模块连接,所述主控模块经所述无线通信模块与***设备进行数据交互。
在本发明可选的实施例中,所述至少一个灯源中的每个灯源均为LED灯条时;每个所述亮度调节模块均包括:第一AC/DC电源模块、第一控制器和驱动电路;所述第一控制器与所述主控模块、所述驱动电路连接,所述驱动电路与所述至少一个灯源连接;所述第一AC/DC电源模块将所述智能开关输出的交流电转换为直流电为所述第一控制器和所述驱动电路供电;所述第一控制器根据所述RS485信号去调节所述驱动电路输出的电流。
在本发明可选的实施例中,所述至少一个灯源中的每个灯源均为AC高压LED长条时,每个所述亮度调节模块均包括:第二AC/DC电源模块、第二控制器和交流斩波模块,所述第二控制器分别与所述主控模块和所述交流斩波模块连接,所述交流斩波模块与所述至少一个灯源连接,所述交流斩波模块还与所述智能开关的输出端连接;所述第二AC/DC电源模块将所述智能开关输出的交流电转换为直流电为所述第二控制器和所述交流斩波模块供电;所述第二控制器根据所述RS485信号去调节所述交流斩波模块输出的电流。
在本发明可选的实施例中,所述无线通信模块为WiFi模块时,所述主控装置还包括:路由器,所述路由器与所述WiFi模块无线连接。
在本发明可选的实施例中,所述主控装置还包括:电能检测模块,所述电能检测模块与所述主控模块连接,所述电能检测模块连接在所述智能开关的输出线路上,用于检测所述至少一个亮度调节模块以及所述至少一个灯源的用电功耗。
在本发明可选的实施例中,所述主控装置还包括:时钟模块,所述时钟模块与所述主控模块连接。
在本发明可选的实施例中,所述主控装置还包括:温湿度传感器,所述温湿度传感器与所述主控模块连接。
在本发明可选的实施例中,所述主控装置还包括:存储模块,所述存储模块与所述主控模块连接。
在本发明可选的实施例中,所述灯源控制***还包括:服务器,所述服务器与所述主控装置无线连接。
本发明实施例的灯源控制***,包括:主控装置、至少一个亮度调节模块和至少一个灯源。所述主控装置包括:主控模块、亮度传感器和智能开关。所述主控模块分别与所述亮度传感器和所述智能开关连接,所述主控模块与所述至少一个亮度调节模块通过RS485总线连接,所述至少一个亮度调节模块中的每个亮度调节模块均与所述至少一个灯源连接。本申请中,主控模块通过亮度传感器采集周围环境的亮度信号,来控制智能开关的开启或关闭,从而实现对灯源的控制,此外,该主控模块还能通过发送RS485信号去控制至少一个亮度调节模块自身输出的电流,进而调节所述至少一个灯源的亮度,从而实现根据实际需要来调节灯源亮度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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。通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了本发明实施例提供的一种灯源控制***的结构示意图。
图2示出了本发明实施例提供的一种亮度调节模块的结构示意图。
图3示出了本发明实施例提供的又一种亮度调节模块的结构示意图。
图4示出了本发明实施例提供的又一种灯源控制***的结构示意图。
图标:100-灯源控制***;110-主控装置;111-智能开关;112-亮度传感器;113-主控模块;114-无线通信模块;115-电能检测模块;116-时钟模块;117-温湿度传感器;118-存储模块;120-亮度调节模块;121-第一AC/DC电源模块;122-第一控制器;123-驱动电路;124-第二AC/DC电源模块;125-第二控制器;126-交流斩波模块;130-灯源。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。再者,本申请中术语“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。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请实施例提供了一种灯源控制***100,如图1所示。该灯源控制***100包括:主控装置110、至少一个亮度调节模块120和至少一个灯源130。其中,所述主控装置110包括:主控模块113、亮度传感器112和智能开关111。所述主控模块113分别与所述亮度传感器112和所述智能开关111连接,所述主控模块113与所述至少一个亮度调节模块120通过RS485总线连接,所述至少一个亮度调节模块120中的每个亮度调节模块120均与所述至少一个灯源130连接。
其中,所述智能开关111的输入端还用于与市电(AC220V)连接,所述智能开关111的输出端与所述至少一个亮度调节模块120连接。该智能开关111根据主控模块113发送的控制指令处于导通或关断状态,在智能开关111处于导通状态时,可以为至少一个亮度调节模块120和至少一个灯源130供电,因此,通过控制智能开关111的导通或关断即可实现对灯源130的控制。最为一种可选的实施方式,该智能开关111可以是继电器,其中,继电器的公共端用于与市电连接,该继电器的常开触点接地,该继电器的常闭触点(即输出端)与至少一个亮度调节模块120连接,该继电器的控制端(线圈)与主控模块113连接,在公共端与常开触点连接时,该继电器处于关断状态,在公共端与常闭触点连接时,该继电器处于导通状态。其中,该继电器可以选用目前市面上常使用的器件。
其中,控制指令可以为一个电平信号,例如高电平或低电平。低电平表示电压值低于第一数值的电压,第一数值为行业内的一个常用数值。例如,一般对于TTL电路来说,第一数值为0.0V-0.4V,而对于CMOS电路来说,第一数值为0.0-0.1V。本发明实施例中,优选地,第一数值为0V,即低电平为0V。高电平表示电压值高于第二数值的电压,第二数值为行业内的一个常用数值。例如,一般对于TTL电路来说,第二数值为2.4V-5.0V,而对于CMOS电路来说,第二数值为4.99-5.0V。本发明实施例中,优选地,第二数值为3.3V,即高电平为3.3V。
所述亮度传感器112用于采集周围环境的亮度信号,并将采集的亮度信号发送给主控模块113。该亮度传感器112也可称为光线传感器,是能感受光亮度并转换成可用输出信号的传感器,可以是PIC系列的传感器,如PIC-1521BBRIGHT或B系列的传感器,如BPV34CBRIGHT。该亮度传感器112使得该灯源130具有自动调光功能,可根据外界亮度进行自我亮度的调节。
所述主控模块113通过RS485总线与至少一个亮度调节模块120连接,该主控模块113根据所述亮度传感器112采集的亮度信号去控制所述智能开关111的导通或关断,以及发送RS485信号去控制所述至少一个亮度调节模块120自身输出的电流。例如,当该亮度信号低于第一预设阈值时,如傍晚或阴天,表征亮度不足时,该主控模块113便控制智能开关111处于导通状态,此时即可开启灯源130;又例如,当该亮度信号高于比第一预设阈值大的第二预设阈值时,表征亮度充足时,该主控模块113便控制智能开关111处于关断状态,此时即可关闭灯源130。此外,由于不同的光照所需的灯源130的亮度不同,例如,在天开始变黑时,此时需要的光照强度与天黑之后的光照强度不同,因此,该主控模块113还能发送RS485信号去控制所述至少一个亮度调节模块120自身输出的电流,进而调节所述至少一个灯源130的亮度,实现灯光从逐渐变亮或从亮逐渐变暗的过程。
其中,该主控模块113可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的主控模块113可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该主控模块113也可以是任何常规的处理器等。于本实施例中,优选地,该主控模块113可以是STM32系列的处理器,例如STM32F103C8T6、STM32F103VET6等型号。
其中,需要说明的是,若选用的主控模块113中不包含有RS485通信模块时,需要额外配置RS485通信模块。
所述至少一个亮度调节模块120中的每个亮度调节模块120均通过RS485总线与主控模块113连接。每个亮度调节模块120均可以根据所述RS485信号去调节自身输出的电流,进而调节所述至少一个灯源130的亮度,实现根据实际需要来调节灯源130的亮度。
其中,当所述至少一个灯源130中的每个灯源130均为LED灯条时;如图2所示,每个所述亮度调节模块120均包括:第一AC/DC电源模块121、第一控制器122和驱动电路123。其中,所述第一控制器122与所述主控模块113、所述驱动电路123连接,所述驱动电路123与所述至少一个灯源130连接。
所述第一AC/DC电源模块121用于将所述智能开关111输出的交流电转换为直流电为所述第一控制器122和所述驱动电路123供电。其中,需要说明的是,该AC/DC电源模块可以同时输出不同幅值的电压,如24V、12V、5V、3.3V中的至少两个电压。
所述第一控制器122与驱动电路123连接,以及通过RS485总线与主控模块113连接,该第一控制器122根据主控模块113发送的RS485信号去调节所述驱动电路123输出的电流,进而调节所述至少一个灯源130的亮度。
所述驱动电路123用于驱动LED灯条,能根据不同的RS485信号输出不同大小的电流,从而实现对LED灯亮度的调节。其中,该驱动电路123可以同时驱动多个LED灯条。
其中,该第一控制器122可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的第一控制器122可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该第一控制器122也可以是任何常规的处理器等。于本实施例中,优选地,该第一控制器122可以是STM32系列的处理器,例如STM32F103C8T6、STM32F103VET6等型号。
其中,需要说明的是,若选用的第一控制器122中不包含有RS485通信模块时,需要额外配置RS485通信模块。
其中,当所述至少一个灯源130中的每个灯源130均为AC高压LED长条时,如图3所示,每个所述亮度调节模块120均包括:第二AC/DC电源模块124、第二控制器125和交流斩波模块126。其中,所述第二控制器125分别与所述主控模块113和所述交流斩波模块126连接,所述交流斩波模块126与所述至少一个灯源130连接,所述交流斩波模块126还与所述智能开关111的输出端连接。
所述第二AC/DC电源模块124将所述智能开关111输出的交流电转换为直流电为所述第二控制器125和所述交流斩波模块126供电。其中,需要说明的是,该AC/DC电源模块可以同时输出不同幅值的电压,如24V、12V、5V、3.3V中的至少两个电压。
所述第二控制器125与交流斩波模块126连接,以及通过RS485总线与主控模块113连接,该第二控制器125根据主控模块113发送的RS485信号去去调节所述交流斩波模块126输出的电流。
该交流斩波模块126还与智能开关111输出端连接,在智能开关111处于导通时,该交流斩波模块126根据主控模块113发送的RS485信号对智能开关111输出的交流波形的一部分去掉,达到斩波的目的。其中,斩波的大小可以由第二控制器125进行调节。其中,需要说明的是,一个交流斩波模块126的输出端可以连接多个AC高压LED长条,实现同时对多个AC高压LED长条的亮度调节。
其中,该第二控制器125可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的第二控制器125可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该第二控制器125也可以是任何常规的处理器等。于本实施例中,优选地,该第二控制器125可以是STM32系列的处理器,例如STM32F103C8T6、STM32F103VET6等型号。
其中,需要说明的是,若选用的第二控制器125中不包含有RS485通信模块时,需要额外配置RS485通信模块。
其中,需要说明的是,AC高压LED长条包括:可控硅电源、LED灯条,其不需要驱动电路123即可工作。
其中,需要说明的是,当至少一个灯源130中的一部分灯源130为AC高压LED长条,剩余部分为LED灯条时,该至少一个亮度调节模块120中的一部分亮度调节模块120的结构如图2所示,剩余部分的亮度调节模块120的结构如图3所示,也就是说,此时,同时包括图2和图3所示的两种结构。该***既可以控制高压LED灯条,也可以控制低压LED灯条,通用性强。
作为一种可选的实施方式,为了提高***的安全性能,每个亮度调节模块120中还可以包括检测电路,用于对输出的电流和/或电压,也即每个亮度调节模块120还具有输出电流采样功能以及电压检测功能,当输出电流以及电压与设定的阈值相比偏大或者偏小时,便会向主控模块113报警,此时主控模块113读取到报警信息后,断开智能开关111的输出。
可选地,如图4所示,所述主控装置110还包括:无线通信模块114、电能检测模块115、时钟模块116、温湿度传感器117和/或存储模块118。
其中,所述无线通信模块114与所述主控模块113连接,所述主控模块113经所述无线通信模块114与***设备进行数据交互。例如***设备可以远程实现对该灯源130的控制,例如调节灯源130的亮度或者开启或关闭灯源130等。以或者主控模块113将亮度传感器112采集的亮度信号、温湿度传感器117采集的温湿度信息、电能检测模块115检测的电能功耗信息以及报警信息等数据经无线通信模块114发送给***设备。例如,当输出电流以及电压与设定的阈值相比偏大或者偏小(其中,该部分详情可以参见亮度的比对过程)时,便会向主控模块113报警,此时主控模块113读取到报警信息后,将该报警信息通过无线通信模块114传到***设备以及发送短信给相关人员。
其中,无线通信模块114可以是WiFi模块、ZigBee模块、3G模块、4G模块,或者其他满足条件的无线模块。例如,可以是SIM6320C、CEM631、CEM600、WIDE M8800、FWP103、K3G、WM9881等型号的3G模块。其中,***设备包括但不限于手机、电脑等。其中,需要说明的是,当该无线通信模块114为WiFi模块时,所述主控装置110还包括:路由器,所述路由器与所述WiFi模块无线连接。其中,一个路由器可以连接多个WiFi模块,此时该WiFi模块可以是ESP8266模块。
其中,所述电能检测模块115与所述主控模块113连接,所述电能检测模块115连接在所述智能开关111的输出线路上,用于检测所述至少一个亮度调节模块120以及所述至少一个灯源130的用电功耗。当LED灯具损坏时,其功率会发生变化,因此,可根据功率的变化进行故障报警并短信通知相关人员以及自动切断输出。该电能检测模块115可以是目前市面上常用来采集电能的器件。
其中,所述时钟模块116与所述主控模块113连接,具有多种定时模式,以及可根据需求设置周一到周日不同的定时时间来开启或关断智能开关111。此外,根据时钟模块116记录的时间以及电能检测模块115检测的能耗,还可以对灯具的能耗进行统计以及分析,生产每日、每月、每年的功率报表。
其中,所述温湿度传感器117与所述主控模块113连接。该主控模块113可以将温湿度传感器117采集的温湿度信息经无线通信模块114发送给***设备。此外,还可以根据温度信息来判断***是否出现故障或负载是短路,当负载发生短路时可自动切断输出电源,即控制智能开关111处于关断状态。
所述存储模块118与所述主控模块113连接,该存储模块118用于存储数据,例如,存储亮度信息、温湿度信息、时间信息、功耗信息等。其中,所述存储模块118可以是一种集成电路芯片,具有储存能力。上述的存储模块118可以是,但不限于随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EEPROM),闪存(Flash Memory)等。于本实施例中,可选地,该存储模块118为闪存,即Flash存储器。
其中,需要说明的是,该主控装置110还包括供电电源,该供电电源用于给主控装置110中的各元器件供电,例如,给主控模块113、亮度传感器112、智能开关111等器件供电。
作为一种可选的实施方式,该灯源控制***100还包括:服务器,所述服务器与所述主控装置110无线连接。该服务器可远程实现对该灯源130的控制,例如调节灯源130的亮度或者开启或关闭灯源130等。其中,该服务器包括但不限于网络服务器、数据库服务器、云端服务器等。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种灯源控制***,其特征在于,包括:主控装置、至少一个亮度调节模块和至少一个灯源;所述主控装置包括:主控模块、亮度传感器和智能开关;所述主控模块分别与所述亮度传感器和所述智能开关连接,所述主控模块与所述至少一个亮度调节模块通过RS485总线连接,所述至少一个亮度调节模块中的每个亮度调节模块均与所述至少一个灯源连接;
所述智能开关的输入端还用于与市电连接,所述智能开关的输出端与所述至少一个亮度调节模块连接;
所述主控模块根据所述亮度传感器采集的亮度信号去控制所述智能开关的导通或关断,以及发送RS485信号去控制所述至少一个亮度调节模块自身输出的电流;
所述至少一个亮度调节模块根据所述RS485信号去调节自身输出的电流,进而调节所述至少一个灯源的亮度;
其中,若所述至少一个灯源中的每个灯源均为AC高压LED长条时,每个所述亮度调节模块均包括:第二AC/DC电源模块、第二控制器和交流斩波模块,所述第二控制器分别与所述主控模块和所述交流斩波模块连接,所述交流斩波模块与所述至少一个灯源连接,所述交流斩波模块还与所述智能开关的输出端连接;
所述第二AC/DC电源模块将所述智能开关输出的交流电转换为直流电为所述第二控制器和所述交流斩波模块供电,其中,所述第二AC/DC电源模块能够同时输出不同幅值的电压;
所述第二控制器根据所述RS485信号去调节所述交流斩波模块输出的电流,
所述交流斩波模块根据所述RS485信号对所述智能开关输出的交流波形进行斩波,其中,所述斩波的大小由所述第二控制器进行调节。
2.根据权利要求1所述的灯源控制***,其特征在于,所述主控装置还包括:无线通信模块,所述无线通信模块与所述主控模块连接,所述主控模块经所述无线通信模块与***设备进行数据交互。
3.根据权利要求2所述的灯源控制***,其特征在于,所述无线通信模块为WiFi模块时,所述主控装置还包括:路由器,所述路由器与所述WiFi模块无线连接。
4.根据权利要求1或3所述的灯源控制***,其特征在于,所述主控装置还包括:电能检测模块,所述电能检测模块与所述主控模块连接,所述电能检测模块连接在所述智能开关的输出线路上,用于检测所述至少一个亮度调节模块以及所述至少一个灯源的用电功耗。
5.根据权利要求1或3所述的灯源控制***,其特征在于,所述主控装置还包括:时钟模块,所述时钟模块与所述主控模块连接。
6.根据权利要求1或3所述的灯源控制***,其特征在于,所述主控装置还包括:温湿度传感器,所述温湿度传感器与所述主控模块连接。
7.根据权利要求1或3所述的灯源控制***,其特征在于,所述主控装置还包括:存储模块,所述存储模块与所述主控模块连接。
8.根据权利要求1或3所述的灯源控制***,其特征在于,所述灯源控制***还包括:服务器,所述服务器与所述主控装置无线连接。
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