JP2017091176A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車が区画線を踏み越えたことを知らせる警報を適正に実施することができる。
【解決手段】
運転支援ＥＣＵ１０は、自車Ｍ１が走行する自車線の区画線に基づいて警報装置３１による警報を実施する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、自車線を走行する先行車Ｍ２を判定する先行車検出部１２と、自車線において先行車の左側及び右側のいずれか一方に障害物が存在している場合に、先行車が障害物とは逆側の区画線を踏み越えたか否かを判定する踏み越え判定部１３と、先行車が物標とは逆側の区画線を踏み越えたことに基づいて警報を抑制する警報抑制部１５と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の運転支援装置に関するものである。

従来、車両において運転者による運転を支援する運転支援技術が各種提案されている。例えば、自車が走行車線から逸脱した場合には、その旨を自車の運転者に警報する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−１１７０５４号公報

しかしながら、上記従来の技術では、自車の周辺環境、例えば、自車が走行する自車線の端側に停車中又は駐車中の車両や、人、構造物などが存在するような周辺環境によっては、自車が走行車線から逸脱しても許容される状況があると考えられる。この場合、運転者が意識的に走行車線から自車を逸脱させている状況であるにもかかわらず、自車が走行車線から逸脱したことを知らせる警報が不要に行われることがあると考えられる。この点、不要な警報が行われると、運転者に不快感を抱かせる可能性があり、改善、検討の余地があると考えられる。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、自車が区画線を踏み越えたことを知らせる警報を適正に実施することができる車両の運転支援装置を提供することにある。

本発明における運転支援装置は、自車（Ｍ１）が走行する自車線の区画線に基づいて警報装置（３１）による警報を実施する車両の運転支援装置であって、自車線を走行する先行車（Ｍ２）を判定する先行車検出部（１２）と、自車線において先行車の左側及び右側のいずれか一方に物標が存在している場合に、先行車が物標とは逆側の区画線を踏み越えたか否かを判定する踏み越え判定部（１３）と、先行車が物標とは逆側の区画線を踏み越えたことに基づいて警報を抑制する警報抑制部（１５）と、を備える。

車線に停車中の車両や構造物等の物標が存在することにより車両の走行領域が狭くなっていることがある。この場合、車両がその走行領域を通過する際に、車両が区画線を踏み越える可能性が生じ、区画線を踏み越えたことに伴い不要な警報が行われることが考えられる。

この点、先行車の左右いずれか一方で物標が検出され、その物標とは逆側にある区画線を先行車が踏み越えた場合、自車がその区画線を踏み越えた際に実施される警報を抑制する構成とした。この場合、自車が区画線を踏み越えた旨を知らせる警報の要否判断の上、自車が区画線を踏み越えた場合であっても不要であれば警報が行われないため、不要な警報を抑制できる。その結果、自車が区画線に踏み越えたことを知らせる警報を適正に実施することができる。

運転支援システムの構成図。 区画線を踏み越えることが許容される状況を示す図。 横距離Ｈ１と許容判定について説明した図。 警報抑制の処理手順を示すフローチャート。 横距離Ｈ２と許容判定について説明した図。 警報抑制の処理手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、車両の運転支援装置を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る運転支援装置は車両に搭載されており、運転者による車両の運転に際して各種の運転支援処理を実施する。まずは、運転支援システムの概略構成について図１を用いて説明する。

図１において、運転支援装置である運転支援ＥＣＵ１０には、車両に備えられた撮像装置２１、レーダ装置２２、ヨーレートセンサ２３、操舵角センサ２４、車速センサ２５が接続されており、これらの各々から運転支援ＥＣＵ１０に検出信号や各種情報が入力される。

撮像装置２１は車載カメラであり、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等で構成されている。撮像装置２１は、車両の走行車線を含む周辺環境を撮影し、その撮影した画像を表す画像データを生成して運転支援ＥＣＵ１０に逐次出力する。撮像装置２１は、車両の例えばフロントガラスの上端付近に設置されており、撮像軸を中心に車両前方に向かって所定角度の範囲で広がる領域を撮影する。なお、撮像装置２１は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置２２は、送信波として電磁波を送信し、その反射波を受信することで物標を検出する装置であり、例えばミリ波レーダやレーザレーダ等で構成されている。レーダ装置２２は、車両の前部に取り付けられており、光軸を中心に車両前方に向かって所定角度の範囲に亘って広がる領域をレーダ信号により走査する。そして、車両前方に向けて電磁波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づき測距データを作成し、その作成したデータを運転支援ＥＣＵ１０に逐次出力する。測距データには、物体が存在する方位、物体までの距離及び相対速度に関する情報が含まれている。

ヨーレートセンサ２３は、例えば音叉等の振動子を有し、自車のヨーモーメントに基づいて振動子に生じた歪を検出することで自車のヨー角を検出する。操舵角センサ２４は、ステアリングホイールの操作角度、すなわち操舵角を検出する。車速センサ２５は、車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられており、車速に応じて検出信号を出力する。

また、運転支援ＥＣＵ１０には警報装置３１が接続されている。警報装置３１は、自車において危険を伴う状況が生じたこと、何らかの禁止行為が行われたこと等を運転者に対して報知するものであり、例えば車室内に設けられたスピーカである。運転支援ＥＣＵ１０から制御指令が出力されることにより、警報装置３１において音声等による運転者への報知が実施される。なお、警報装置３１による警報に限らず、操舵装置により、ステアリングホイールから運転者に対して振動及び運転操作に対する反力を与えることで運転者への報知が実施されるようにしてもよい。また、インストゥルメントパネルに設けられたディスプレイ等の表示パネルの表示により運転者への報知が実施されるようにしてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータである。この運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することにより、各種機能を実現する。具体的には、基本動作として、運転支援ＥＣＵ１０は、自車が自車線の区画線を踏み越えたか否かを判定し、踏み越えたと判定した場合に、制御指令を警報装置３１に出力する。これにより、警報装置３１により運転者への報知が行われる。

また、本実施形態では、自車が自車線の区画線を踏み越えた場合であっても、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であれば、警報を抑制する。その警報抑制の手段として、運転支援ＥＣＵ１０は、上記機能の他に、物標検出部１１、先行車検出部１２、踏み越え判定部１３、許容判定部１４、警報抑制部１５の各機能を実現する。

物標検出部１１は、撮像装置２１及びレーダ装置２２によって取得される物体に関する情報（画像データ及び測距データ）に基づいて、それらデータに含まれている物標を検出する。例えば、物標検出部１１は、撮像装置２１の画像データから抽出される物体の情報と、レーダ装置２２の測距データから抽出される物体の情報とを合成して物標を検出する。これ以外にも、撮像装置２１の画像データから抽出される物体の情報、レーダ装置２２の測距データから抽出される物体の情報のいずれかを用いて物標を検出してもよい。物標検出部１１が検出した物標は、先行車検出部１２に出力される。

先行車検出部１２は、物標検出部１１で検出した物標に基づき、自車が走行する自車線において自車の前方を走行する前方車のうち、自車との距離が最も近い前方車を先行車として検出する。なお、上記に加えて、前方車の走行軌跡と自車との横距離や、自車線確率マップを用いて先行車を検出してもよい。また、先行車検出部１２は、前方車のうち自車の車幅に対する前方車の車幅の差が閾値Ｔｈ１以下となる前方車を先行車として検出する。

踏み越え判定部１３は、先行車が自車線の区画線を踏み越えたか否かを判定する。具体的には、撮像装置２１の撮像結果に基づいて、自車線の白線（区画線）を認識する。そして、踏み越え判定部１３は、自車線において先行車の左側及び右側のいずれか一方で障害物を検出し、先行車がその障害物とは逆側の区画線を踏み越えたか否かを判定する。先行車が障害物とは逆側の区画線を踏み越えたか否かの判定結果は、警報抑制部１５に出力される。なお、区画線は白線に限らず、黄線などの実線、ボッツドッツでもよい。さらに、ガードレール等の道路端情報に基づいて取得される仮想レーンでもよい。

許容判定部１４は、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判定する。具体的には、障害物が自車線を占有する領域を除いた残りの領域である車両の走行領域の大きさに基づいて、自車が区画線を踏み越えて走行ことが許容される状況であるか否かを判定する。自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かの判定結果は、警報抑制部１５に出力される。

警報抑制部１５は、先行車が障害物とは逆側の区画線を踏み越えたか否かの判定結果と、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かの判定結果とに基づいて、自車が区画線を踏み越えた場合であっても警報を実施しない旨を判定する。

警報抑制についてより詳しく説明する。自車の周辺環境、例えば、自車線の端側に停車中又は駐車中の車両や、人、構造物などの障害物が存在するような周辺環境によっては、自車が区画線を踏み越えることが許容されることがあると考えられる。

図２を用いて、自車が区画線を踏み越えても許容される具体例ついて説明する。図２では、自車Ｍ１とその前方を走行する先行車Ｍ２が自車線Ｌを直進しており、先行車Ｍ２の右側には右折待ちをしている車両が存在している。この場合、自車線Ｌにおいて右折待ちをしている車両が自車線Ｌを直進する先行車Ｍ２及び自車Ｍ１に対する障害物Ｂとして存在している。図２に示すように、先行車Ｍ２が自車線Ｌにおいて障害物Ｂの左側の走行領域Ｒを走行する際、走行領域Ｒが先行車Ｍ２の車幅に対して狭いと、先行車Ｍ２は障害物Ｂとは逆側の区画線Ｄを踏み越えることとなる。また、その先行車Ｍ２に引き続いて自車Ｍ１が走行領域Ｒを走行する際も、自車Ｍ１は区画線Ｄを踏み越えることとなる。このとき、警報装置３１により区画線Ｄを踏み越えたことを知らせる旨の警報が実施される。この場合、運転者が意識的に自車Ｍ１を区画線Ｄに対して踏み越えさせた状態にしているにもかかわらず、自車Ｍ１が区画線Ｄを踏み越えたことを知らせる警報が不要に行われる。

そこで本実施形態では、踏み越え判定部１３により先行車が障害物とは逆側の区画線を踏み越えたことが判定された際に、許容判定部１４により先行車の車幅が走行領域よりも小さいことが判定された場合には、警報抑制部１５により自車がその区画線を踏み越えても警報を実施しない旨を判定する。

自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かの判定について、図３を用いて詳しく説明する。図３では、自車Ｍ１とその前方を走行する先行車Ｍ２が自車線Ｌを走行しており、先行車Ｍ２の右隣には障害物Ｂが存在している。また、先行車Ｍ２の左側には区画線Ｄが存在している。許容判定部１４は、車線幅方向における区画線Ｄの横位置と障害物Ｂの横位置との間の距離である横距離Ｈ１と先行車Ｍ２の車幅Ｗとを取得し、先行車Ｍ２の車幅Ｗが横距離Ｈ１よりも大きい否かを判定する。なお、横距離Ｈ１や車幅Ｗは撮像装置２１の撮像結果から取得される。ここで、先行車Ｍ２の車幅Ｗが横距離Ｈ１より大きい場合には、先行車Ｍ２が走行領域Ｒを走行する際、先行車Ｍ２は区画線Ｄを踏み越えることとなる。この場合、先行車Ｍ２に引き続き自車Ｍ１が走行領域Ｒを走行する際、自車Ｍ１の運転者は意識的に自車Ｍ１を区画線Ｄに対して踏み越えさせた状態にすると考えられる。このため、先行車Ｍ２が区画線Ｄを踏み越えた際、先行車Ｍ２の車幅Ｗが横距離Ｈ１より大きいことが判定された場合には、自車Ｍ１が区画線Ｄを踏み越えても、警報を実施しない旨を判定する。

次に、運転支援ＥＣＵ１０により実施される警報抑制の処理手順について図４のフローチャートを用いて説明する。本処理は、車両走行中に、運転支援ＥＣＵ１０により所定周期で繰り返し実施される。

まず、ステップＳ１１，Ｓ１２では、物標を検出し、その物標に基づき先行車を検出する。続くステップＳ１３では、先行車が検出されたか否かを判定する。ステップＳ１３でＹＥＳである場合は、ステップＳ１４に進み、自車線において先行車の左側及び右側のいずれか一方に障害物が存在している場合に、先行車が障害物とは逆側の区画線を踏み越えたか否かを判定する。このとき、撮像装置２１から取得した画像データにおいて、先行車が障害物とは逆側の区画線を実際に踏み越えている場合に、先行車が障害物とは逆側の区画線を踏み越えたと判定するようにするとよい。

ステップＳ１４でＹＥＳである場合は、ステップＳ１５，Ｓ１６に進み、横距離Ｈ１及び先行車の車幅を検出する。続く、ステップＳ１７では、横距離Ｈ１及び先行車の車幅に基づいて、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判定する。

ステップＳ１７でＹＥＳである場合は、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、自車が走行領域を走行する際に自車が区画線を踏み越えた場合であっても、警報を実施しない旨を判定して、本処理を終了する。

以上、詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

先行車の左右いずれか一方で障害物が検出され、その障害物とは逆側にある区画線を先行車が踏み越えた場合、自車がその区画線を踏み越えた際に実施される警報を抑制する構成とした。この場合、自車が区画線を踏み越えた旨を知らせる警報の要否判断の上、自車が区画線を踏み越えた場合であっても不要であれば警報が行われないため、不要な警報を抑制できる。その結果、自車が区画線に踏み越えたことを知らせる警報を適正に実施することができる。

走行領域の大きさに基づいて、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判定し、許容される状況であると判定された場合に、警報を抑制する構成とした。この場合、区画線を踏み越えることが許容される状況であるのか否かの判断の上、不要な警報が抑制されるため、不要な警報を適正に抑制することができる。

先行車の車幅が、区画線と物標との横距離である横距離Ｈ１よりも大きい場合に、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定する構成とした。この場合、先行車の車幅が横距離Ｈ１よりも大きいと、自車が走行領域を走行する際には自車が区画線を踏み越えることになると判断され、自車が区画線を踏み越えることが許容される。このため、自車が走行領域を走行する前に、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判断することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお以下の説明では、上述の実施形態と同様の構成については同じ符号を付すとともに、重複の説明を適宜省略することとしている。

先行車の車幅方向の中心位置から延びる走行軌跡を生成し、走行軌跡の軌跡位置と障害物の横位置との距離である横距離に基づいて、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かの判定を行うようにしてもよい。図５において、走行軌跡Ｔは、例えば、所定時間ごとに取得される先行車の位置に基づいて生成される。そして、許容判定部１４は、先行車Ｍ２の走行軌跡Ｔにおいて先行車Ｍ２が走行領域Ｒを到達するよりも前の軌跡位置と障害物Ｂの横位置との間の距離である横距離Ｈ２と先行車Ｍ２の車幅Ｗとを取得し、先行車Ｍ２の車幅Ｗの半分の大きさが横距離Ｈ２より大きいか否かを判定する。ここで、先行車Ｍ２の車幅Ｗの半分の大きさが横距離Ｈ２より大きい場合には、先行車Ｍ２が走行領域Ｒを走行する際、先行車Ｍ２は障害物Ｂを避けるために区画線Ｄを踏み越えることとなる。この場合、先行車Ｍ２に引き続き自車Ｍ１が走行領域Ｒを走行する際、自車Ｍ１の運転者は意識的に自車Ｍ１を区画線Ｄに対して踏み越えさせた状態にすると考えられる。このため、先行車Ｍ２が区画線Ｄを踏み越えた際、先行車Ｍ２の車幅Ｗの半分の大きさが横距離Ｈ２より大きいことが判定された場合には、自車Ｍ１が区画線Ｄを踏み越えても、警報を実施しない旨を判定する。

次に、運転支援ＥＣＵ１０により実施される警報抑制の処理手順について、図６のフローチャートを用いて説明する。本処理は、図４の処理の代わりに実施される。図６では、図４の処理と同じ処理については同じステップ番号を付しており、ステップＳ２１〜Ｓ２３を付加した点が相違している。

ステップＳ１１〜Ｓ１３で、先行車が検出されたことが判定され、続くステップＳ２１で、先行車の走行軌跡を取得する。ステップＳ１４で、先行車が区画線を踏み越えたことが判定された場合、ステップＳ２２，１６では横距離Ｈ２及び先行車の車幅を取得する。続くステップＳ２３では、横距離Ｈ２と車幅Ｗの半分の大きさとに基づいて、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判定する。

以上、詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

先行車の車幅の半分の大きさが軌跡位置と障害物との横距離Ｈ２よりも大きい場合に、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定する構成とした。この場合、車線幅方向における障害物に対する先行車の位置関係から、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判断することができる。

（他実施形態）
上記の実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・先行車の車幅が区画線と障害物との横距離である横距離Ｈ１より大きくても自車の車幅が先行車の車幅より小さい場合には、自車は区画線を踏み越えることなく走行領域を走行できることがあると考えられる。この点、第１実施形態では、先行車の車幅が横距離Ｈ１より大きい場合に、運転支援ＥＣＵ１０は、自車が区画線を踏み越えることが許容されないと判定する構成としたが、これを次のように変更してもよい。先行車の車幅が走行領域より大きくても、先行車の車幅を自車の車幅で減算した差分が閾値Ｔｈ２（Ｔｈ２＞０）以上である場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、自車が区画線を踏み越えることが許容されないと判定する構成としてもよい。この場合、先行車の車幅と自車の車幅との差を加味して、自車が区画線を踏み越えることが許容される否かを正確に判断することができる。

・第１実施形態では、先行車の車幅に基づいて自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判定する構成としたが、これを変更し、自車の車幅に基づいて自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判定する構成としてもよい。この場合、例えば、自車の車幅が区画線と障害物との横距離である横距離Ｈ１より大きい場合に、自車が区画線を踏み越えることが許容されると判定するとよい。このため、先行車の車幅によらず、自車が区画線を踏み越えることが許容されるか否かを判断することができる。また、先行車の車幅を用いる代わりに、予め定められた所定値を用いる構成としてもよい。要は、走行領域の大きさに基づいて、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判定するものであればよい。

・第２実施形態では、先行車の走行軌跡を生成し、その走行軌跡と障害物との間の距離を軌跡位置と障害物との横距離である横距離Ｈ２として取得する構成としたが、これを変更し、ヨーレートセンサ２３や操舵角センサ２４、車速センサ２５に基づいて自車の走行位置を検出するとともに自車の走行軌跡を生成し、その走行軌跡と障害物との間の距離を横距離Ｈ２として取得する構成としてもよい。

・障害物が移動している場合、先行車が走行領域を通過するときと自車が走行領域を通過するときとは走行領域の大きさが異なると考えられる。この点、障害物の移動速度及び移動方向に基づいて、自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判定する構成としてもよい。これにより、障害物が移動することにともない走行領域の大きさが変化する場合であっても、障害物の移動速度及び移動方向を加味することで自車が区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判断することができる。

・運転者の運転操作により運転が行われる車両に本発明を適用する構成としたが、これに限らず、先行車の走行位置に基づいて先行車を追従する追従制御を行う車両に本発明を適用する構成としてもよい。この追従制御では、先行車が障害物を避けるために区画線を踏み越えた際に、区画線を踏み越えることが許容される状況であれば、先行車を追従する自車も区画線を踏み越えることとなる。このとき、警報抑制部１５は自車の警報を抑制する。

・警報抑制部１５は、自車が区画線を踏み越えた場合であっても警報を実施しない旨を判定する構成としたが、これを変更し、警報の態様を変化し警報を抑制する構成としてもよい。

１２…先行車検出部、１３…踏み越え判定部、１５…警報抑制部、３１…警報装置、Ｍ１…自車、Ｍ２…先行車。

Claims (7)

1. 自車（Ｍ１）が走行する自車線の区画線に基づいて警報装置（３１）による警報を実施する車両の運転支援装置であって、
   前記自車線を走行する先行車（Ｍ２）を判定する先行車検出部（１２）と、
   前記自車線において前記先行車の左側及び右側のいずれか一方に物標が存在している場合に、前記先行車が前記物標とは逆側の前記区画線を踏み越えたか否かを判定する踏み越え判定部（１３）と、
   前記先行車が前記物標とは逆側の前記区画線を踏み越えたか否かの判定結果に基づいて前記警報を抑制する警報抑制部（１５）と、
   を備える車両の運転支援装置。
2. 前記自車線において前記物標が占有する領域を除いた残りの領域である車両の走行領域の大きさに基づいて、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判定する許容判定部（１４）を備え、
   前記警報抑制部は、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定された場合に、前記警報を抑制する請求項１に記載の車両の運転支援装置。
3. 前記自車線において前記先行車の左側及び右側のいずれか一方に物標が存在している場合に、前記走行領域の大きさとして前記区画線と前記物標との横距離を取得する横距離取得部を備え、
   前記許容判定部は、前記先行車の車幅が前記横距離よりも大きい場合に、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定する請求項２に記載の車両の運転支援装置。
4. 前記先行車の車幅を前記自車の車幅で減算した差分を算出する算出部と、
   前記差分が所定の閾値以上であるか否かを判定する閾値判定部と、
   前記許容判定部は、前記差分が前記閾値以上である場合には、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容されない状況と判定する請求項３に記載の車両の運転支援装置。
5. 前記自車線において前記先行車の左側及び右側のいずれか一方に物標が存在している場合に、前記走行領域の大きさとして前記区画線と前記物標との横距離を取得する横距離取得部を備え、
   前記許容判定部は、前記自車の車幅が前記横距離よりも大きい場合に、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定する請求項２に記載の車両の運転支援装置。
6. 前記先行車の走行軌跡を生成する軌跡生成部と、
   前記自車線において前記先行車の左側及び右側のいずれか一方に物標が存在している場合に、前記走行軌跡において前記物標の側方位置に到達するよりも前の軌跡位置と前記物標との横距離である第２横距離を取得する横距離取得部と、
   前記先行車の車幅の半分の大きさが前記第２横距離よりも大きい場合に、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定する許容判定部と、
   を備え、
   前記警報抑制部は、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であると判定された場合に、前記警報を抑制する請求項１に記載の車両の運転支援装置。
7. 前記自車線における前記物標の移動速度及び移動方向を検出する移動状態検出部を備え、
   前記許容判定部は、前記移動速度及び移動方向に基づいて、前記自車が前記区画線を踏み越えることが許容される状況であるか否かを判定する請求項２乃至６のいずれか１項に記載の車両の運転支援装置。

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