JP7339558B2 - 空調管理システム - Google Patents

Description

管理対象となる複数の空調機器を管理する空調管理システムに関する。

従来、室外機や室内機等の空調機器を総合的に管理（監視、制御等）するための空調管理システムがある。このような空調管理システムでは、インターネットや公衆回線などのネットワークに接続されるデータセンタがコントローラに管理プログラムを提供し、コントローラが管理プログラムを実行する（特許文献１：特開２００４－２３４１７６号公報）。特許文献１における管理プログラムは、空調機器に特有の情報である機器情報に基づいて選択されて、データセンタから提供されるものである。

空調機器を管理するプログラムは、管理対象となる空調機毎に異なることがある。例えば、新しい空調機器が導入された場合、コントローラが有する現行の管理プログラムでは十分に管理を行う事ができない場合がある。特許文献１では、新しい空調機器が導入されたときに、該空調機器を管理するために、対応する管理プログラムを開発する必要があった。管理プログラムの開発には作業時間、作業工数が膨大という問題があった。

第１観点の空調管理システムは、管理対象となる複数の空調機器を管理するシステムである。空調管理システムは、コントローラと、サーバ装置と、を備える。コントローラは、空調機器に接続される。コントローラは、空調機器を管理するための管理プログラムを実行する。サーバ装置は、コントローラに接続される。サーバ装置は、コントローラに対して、空調機データモデルを提供する。空調機データモデルは、管理プログラムによって参照される空調機器のデータの集合体である。空調機データモデルは、管理プログラムにおいて参照される、空調機器に関する情報である。空調機データモデルは、空調機器に関する情報を、データ項目毎に記憶したものである。空調機器に関する情報は、空調機器の属性に関する情報を含む。

第１観点の空調管理システムにおいて、サーバ装置が空調機データモデルを提供することによって、新しい空調機器が導入された場合であっても、同一の管理プログラムで管理を行うことが可能である。

第２観点の空調管理システムは、第１観点のシステムであって、属性に関する情報は、データの読み取り又は書き込み、を行うための権限に関する情報を含む。

第３観点の空調管理システムは、第１観点又は第２観点のシステムであって、属性に関する情報は、数値データの刻み幅に関する情報を含む。

第４観点の空調管理システムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、属性に関する情報は、数値データが取り得る最大値及び最小値に関する情報を含む。

第５観点の空調管理システムは、第１観点から第４観点のいずれかのシステムであって、空調機データモデルは、空調機器に関する情報を、さらに入力値と出力値とに分けて、記憶したものである。

第６観点の空調管理システムは、第１観点から第５観点のいずれかのシステムであって、空調機データモデルは、空調機器から取得したデータとサーバ装置が認識できるデータとの相互変換を行う変換関数に関する情報を有する。

これによって、コントローラとサーバ装置とは、認識できる言語によってデータの交換を行う事が可能である。

第７観点の空調管理システムは、管理対象となる複数の空調機器を管理するシステムである。空調管理システムは、コントローラと、サーバ装置と、を備える。コントローラは、空調機器に接続される。コントローラは、空調機器を管理するための管理プログラムを実行する。サーバ装置は、コントローラに接続される。サーバ装置は、コントローラに対して、空調機データモデルを提供する。空調機データモデルは、管理プログラムによって参照される空調機器のデータの集合体である。空調機データモデルは、管理プログラムにおいて参照される、空調機器に関する情報である。空調機データモデルは、空調機器の機種毎に提供される。空調機データモデルは、空調機器から取得したデータとサーバ装置が認識できるデータとの相互変換を行う変換関数に関する情報を有する。

第７観点の空調管理システムにおいて、サーバ装置が空調機データモデルを提供することによって、新しい空調機器が導入された場合であっても、同一の管理プログラムで管理を行うことが可能である。

他の観点の空調管理システムは、第１観点のシステムであって、コントローラは、ネットワークを介してサーバ装置に接続されている。

他の観点の空調管理システムは、第１観点又は第２観点のシステムであって、空調機データモデルは、空調機器の機種毎に提供される。

これによって、空調管理システムは、空調管理システムに新しい機種の空調機器が導入された場合であっても、同一の管理プログラムで新しい機種の空調機器の管理が可能である。

他の観点の空調管理システムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、サーバ装置に空調機データモデルが登録された場合、サーバ装置がコントローラに空調機データモデルを提供する。

他の観点の空調管理システムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、空調機データモデルは、空調機器から取得したデータとサーバ装置が認識できるデータとの相互変換を行う変換関数に関する情報を有する。

空調管理システムの構成を示す模式図である。 空調機器の構成を示す模式図である。 空調管理システムを構成する各装置の機能ブロックを示す模式図である。 空調機データモデルの一例である。 空調機データモデルの一例である。 空調機データモデルの一例である。

（１）全体構成
図１は、空調管理システム１の構成を示す模式図である。尚、以下の説明において、同様の機能を有する複数の装置について共通の説明をする場合は同一符号を付して説明する。同様の機能を有する複数の装置から一の装置を区別して説明する場合は、英小文字の添え字を付して説明する。例えば、室内機１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、同様の機能を有する装置であるため、説明が共通する場合は、添え字ａ、ｂ、ｃを省略して室内機１２と表記する。

空調管理システム１は、管理対象である空調機器１０と、空調機器１０を管理するための管理プログラム３を実行するコントローラ６０と、管理プログラム３において参照される空調機データモデル４を提供し空調機器１０を管理するサーバ装置４０と、を備える。

ここでは、サーバ装置４０は、中央管理センタに設置されている。サーバ装置４０は、インターネット等の通信ネットワーク５０に接続されている。サーバ装置４０は、複数の施設２（２ａ～２ｃ）と接続されている。施設２は、例えば、オフィスビル、商業ビル、及びコンドミニアムである。そして、各施設２には、管理対象として、施設２内の冷房や暖房を行う１つ又は複数の空調機器１０が設置される。空調機器１０は、室外機１１と、１つ又は複数の室内機１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と、を有している。空調機器１０には、コントローラ６０が接続されている。コントローラ６０は、インターネット等の通信ネットワーク５０を介して、サーバ装置４０に接続されている。

空調管理システム１においては、コントローラ６０において管理プログラム３が実行されることによって、空調機器１０の管理が行われる。ここで管理とは、空調機器１０を監視又は操作等することである。コントローラ６０は、空調機データモデル４に基づいて管理プログラム３を実行することによって、空調機器１０から所定のデータを取得する処理を行う。空調機データモデル４は、空調機器１０（室外機１１又は室内機１２）のデータの集合体である。空調機データモデル４は、空調管理システム１の管理者等によって機種ごとに作成され、サーバ装置４０に登録される。サーバ装置４０に空調機データモデル４が登録されると、サーバ装置４０はコントローラ６０に当該空調機データモデル４を提供する。これによって、空調管理システム１において新たな機種の空調機器１０が管理可能になる。

（２）管理対象となる空調機器
図２は、空調機器１０の構成を示す模式図である。空調管理システム１の管理対象である空調機器１０は、上述のように、室外機１１と、１つ又は複数の室内機１２と、を有している。室外機１１は、例えば屋上や地下室等に設置されている。室内機１２は、施設２の複数のフロアまたは複数の部屋等にそれぞれ分散して設置されている。

室外機１１は、圧縮機２１、室外熱交換器２３、室外ファン２４、センサ２５、及び、室外機制御ユニット１１Ｘ等を有している。室内機１２ａ、１２ｂ、１２ｃはそれぞれ、室内熱交換器３３、室内ファン３４、センサ３５、及び、室内機制御ユニット１２Ｘ（１２Ｘａ、１２Ｘｂ、１２Ｘｃ）、等を有している。室外機１１（室外機制御ユニット１１Ｘ）と室内機１２（室内機制御ユニット１２Ｘ）とは、専用通信線を介して接続されている。センサ２５、３５の検出値等に基づいて、室外機制御ユニット１１Ｘ及び室内機制御ユニット１２Ｘが協働して空調機器１０の各部の動作を制御する。サーバ装置４０は、通信ネットワーク５０を介して、室外機制御ユニット１１Ｘ及び室内機制御ユニット１２Ｘから、室外機１１及び室内機１２のデータを収集する。室外機制御ユニット１１Ｘは、コントローラ６０との間で室外機１１及び室内機１２のデータの通信を行う。空調機器１０は、制御ユニット１１Ｘ、１２Ｘに対して、各室内機１２に付属するリモコン等から入力される指令や、通信ネットワーク５０、サーバ装置４０及びコントローラ６０を介して入力される指令に基づいて管理される。

（３）空調機器管理システムの詳細構成
図３は、空調管理システム１を構成する各装置の機能ブロックを示す模式図である。

（３―１）コントローラ
コントローラ６０は、室外機１１の室外機制御ユニット１１Ｘに接続されることで、空調機器１０を管理する。コントローラ６０は、空調機器１０を管理するためのコンピュータであり、例えば、ゲートウェイ、エッジと呼ばれるものである。コントローラ６０は、複数のコンピュータやデバイスがネットワークで接続されることで構成されてもよい。コントローラ６０は、記憶部６１と、通信部６２と、処理部６３ａと、接続部６４と、を有している。

記憶部６１は、各種情報を記憶するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び／又はハードディスク等を含んでいてもよい。記憶部６１は、コントローラ６０の各種機能を実行するための各種プログラムと、プログラムを実行するための各種データを記憶する。具体的に、記憶部６１は、空調機器１０を管理するための管理プログラム３、管理プログラム３において参照される空調機データモデル４（後述する）、及び、データを変換するための変換関数、を記憶している。管理プログラム３は、後述する通信部６２を介してサーバ装置４０から提供されてもよいし、あらかじめコントローラ６０が有していてもよい。変換関数は、空調機器１０が認識できるデータと、サーバ装置４０が認識できるデータと、を相互変換するための変換関数である。空調機データモデル４には、それぞれのデータを変換するための変換関数に関する情報が紐付けられており、コントローラ６０は当該変換関数を利用することによってデータの相互変換処理を行うことが可能である。

通信部６２は、図示しない公衆回線、ルーター等を介して、通信ネットワーク５０との通信を実行するためのインタフェース等である。通信部６２の機能により、コントローラ６０とサーバ装置４０との間で、各種指令を含めた空調機器１０のデータの通信が行なわれる。また、コントローラ６０は、通信部６２を介して、サーバ装置４０から空調機データモデル４を提供される。

制御部６３は、ＣＰＵ及びキャッシュメモリ等によって構成される。制御部６３は、コントローラ６０の他の構成と協働することによって、コントローラ６０全体の制御を行う。制御部６３のうち、処理部６３ａは、コントローラ６０における各種情報処理を実行する。例えば、処理部６３ａは、接続部６４を介して、室外機１１及び室内機１２からデータを取得して、記憶部６１に記憶させる。処理部６３ａは、変換関数を用いて空調機器１０が認識できるデータと、サーバ装置４０が認識できるデータと、を相互変換する処理を行う。また、処理部６３ａは、サーバ装置４０から受信した各種指令を、室外機１１及び室内機１２に所定のタイミングで、通信部６２に送信させる。

接続部６４は、室外機制御ユニット１１Ｘに接続するインタフェースである。コントローラ６０は、接続部６４を介して、室外機制御ユニット１１Ｘに各種指令の送信が可能になるとともに、室外機制御ユニット１１Ｘからデータの取得が可能になる。

（３―２）サーバ装置
サーバ装置４０は、コントローラ６０に通信ネットワーク５０を介して接続することで、空調機器１０を管理する。サーバ装置４０は、空調機器１０の管理を行うコンピュータであり、例えば、スーパーコンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ又は、クラウドコンピューティング等である。サーバ装置４０は、記憶部４１と、通信部４２と、処理部４３ａと、入力部４５と、出力部４６と、を有している。

記憶部４１は、各種情報を記憶するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び／又はハードディスク等を含む。例えば、記憶部４１は、サーバ装置４０の各種機能を実行するための各種プログラムと、プログラムを実行するための各種データを記憶する。具体的に、記憶部４１は、管理プログラム３と、管理プログラム３において参照される空調機データモデル４と、を記憶している。空調機データモデル４は、後述する入力部４５を介して、又は、後述する通信部４２を介して、記憶部４１に記憶（登録）されたものである。サーバ装置４０の記憶部４１に空調機データモデル４が登録されると、処理部４３ａは、空調機データモデル４を通信部４２を介してコントローラ６０に提供する。

通信部４２は、図示しない公衆回線、ルーター等を介して、コントローラ６０等と通信するためのインタフェース等である。具体的には、通信部４２は、コントローラ６０との間で各種指令を含めた空調機器１０のデータの通信を行う。

制御部４３は、ＣＰＵ及びキャッシュメモリ等によって構成される。制御部４３は、サーバ装置４０の他の構成と協働することによって、サーバ装置４０全体の制御を行う。制御部４３のうち、処理部４３ａは、サーバ装置４０における各種情報処理を実行する。例えば、処理部４３ａは、コントローラ６０から取得する管理対象となる空調機器（室外機１１及び室内機１２）のデータを、記憶部４１に記憶させる。また、処理部４３ａは、記憶部４１に記憶されたデータに基づいて、空調機器の管理を行う。

入力部４５は、サーバ装置４０への情報の入力を行うためのインタフェースである。例えば、入力部４５は、キーボード、マウス、及び／又はタッチスクリーン等により実現される。

出力部４６は、各種情報を出力するものであり、種々のディスプレイ及びスピーカ等により構成される。

（４）空調機データモデル
空調機データモデル４は、空調機器１０の機種毎のデータの集合体である。ここで、空調機器１０の機種毎とは、室外機１１又は室内機１２の型番毎であって、室外機１１又は室内機１２の馬力、容量等が異なればそれぞれ異なる型番が設定される。

例えば、図４は、室内機１２ａの空調機データモデル４を示す模式図である。室内機１２ａは、シングルフロー型室外機（機種Ａ）であって、発停、設定温度、吸込み温度関するデータが含まれる。図５は、室内機１２ｂの空調機データモデル４を示す模式図である。室内機１２ｂは、四方吹きのカセット型室内機（機種Ｂ）であって、発停、設定温度、吸込み温度、人検知状態に関するデータが含まれる。図６は、室内機１２ｃの空調機データモデル４を示す模式図である。室内機１２ｃは、床置き型室内機（機種Ｃ）であって、発停、設定温度、吸込み温度、床温度に関するデータが含まれる。なお、室内機１２の空調機データモデル４にこれ以外のデータが含まれてもよいことはもちろんである。それぞれのデータには、「Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ」、「Ｄｅｔａ Ｔｙｐｅ」、及び、「Ｐｒｏｐｅｒｔｙ（属性）」等の項目が紐づけられ、より詳細に各室内機１２ａ、１２ｂ、１２ｃに関するデータを示している。

具体的に、ここで、「Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ」は、データが入力値又は出力値であることを示している。「Ｄｅｔａ Ｔｙｐｅ」は、取得するデータがアナログデータであるかバイナリーデータであるかを示している。

「Ｐｒｏｐｅｒｔｙ（属性）」のうち、現在値は、現在における空調機器１０の状態、空調機器１０の周囲の環境の状態、設定値を示している。現在値には、コントローラ６０が、接続部６４を介して空調機器１０から取得したデータが格納されている。最小値／最大値は、当該機種において管理可能な値の最小値／最大値を示す。最小値／最大値は、例えば、空調機器１０における設定温度の最小値及び／最大値を示す。初期値は、当該機種において初期設定された値を示している。刻み幅は、当該機種において管理可能な設定値の刻み幅を示している。ＯＰＣは、当該機種において設定された通信コマンドを示している。Ｔｙｐｅ ｏｆ ＯＰＣは、通信コマンドから空調機器１０を特定する情報を示している。Ｄａｔｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒは、当該データ項目を変換する際に利用する変換関数に関する情報を示している。

ここで、変換関数に関する情報は、コントローラ６０が記憶している複数の変換関数から１の変換関数を選択可能な情報である。変換関数に関する情報は、例えば、あらかじめそれぞれの変換関数に対して設定された関数ＩＤである。

（５）空調機データモデル４の提供
以下、空調機データモデル４の提供方法について説明する。

空調管理システム１において、コントローラ６０は、空調機器１０の管理を行うために管理プログラム３を記憶部６１に記憶している。空調管理システム１の管理者等は、新しい空調機器が導入されるときに、該空調機器に関する空調機データモデル４を作成し、サーバ装置４０の記憶部４１に記憶させる。サーバ装置４０の記憶部４１への記憶は、管理者等により、管理者用のコンピュータやタブレット等からインターネット等の通信ネットワーク５０を介して、空調機データモデル４がサーバ装置４０の通信部４２へ送信されることにより行われる。記憶部４１に新たな空調機データモデル４が記憶（登録）されると、サーバ装置４０の処理部４３ａは、通信部４２からインターネット等の通信ネットワーク５０を介して、コントローラ６０の通信部６２へ、該空調機データモデル４を送信する。コントローラ６０の処理部６３ａは、受信した空調機データモデル４を記憶部６１へ記憶する。これによってコントローラ６０は、空調機データモデル４を参照して管理プログラム３を実行することが可能になる。なお、コントローラ６０は、この時、プログラムを実行するための情報として変換関数を取得してもよい。

（６）管理プログラム３の実行
コントローラ６０は、接続部６４を介して空調機器１０からデータを取得する。取得されたデータは、図４～図６に示す空調機データモデル４の所定の領域に格納される。

サーバ装置４０は、入力部４５又は通信部４２を介して取得した要求があった際に、又は、所定時間毎に、コントローラ６０と通信を行い、コントローラ６０に記憶された空調機データモデル４に基づいて空調機器１０の管理を行う。空調機器１０の管理とは、空調機器１０を監視、あるいは、空調機器１０又は他の機器に対して指示等を送信することである。なお、この際、コントローラ６０の処理部６３ａは、空調機データモデル４に含まれる変換関数に関する情報を参照し、変換関数に基づいてデータの変換を行う。具体的に、処理部６３ａは、空調機データモデル４が有する変換関数を用いて、空調機データモデル４の所定の領域に格納されるデータをサーバ装置４０が認識できるデータに変換する。

（７）特徴
（７－１）
本開示に示す空調管理システム１は、管理対象となる複数の空調機器１０（室外機１１又は室内機１２）を管理するシステムである。空調管理システム１は、コントローラ６０と、サーバ装置４０と、を備える。コントローラ６０は、空調機器１０に接続される。コントローラ６０は、空調機器１０を管理するための管理プログラム３を実行する。コントローラ６０は、ネットワークを介してサーバ装置に接続されている。サーバ装置４０は、コントローラ６０に接続される。サーバ装置４０は、コントローラ６０に対して、管理プログラム３によって参照される空調機器のデータの集合体である空調機データモデル４を提供する。なお、空調機データモデル４は、空調機器１０の機種毎に提供される。ここで、空調機データモデル４は、空調機器から取得したデータとサーバ装置が認識できるデータとの相互変換を行う変換関数に関する情報を有する。

また、空調管理システム１において、サーバ装置４０に空調機データモデル４が登録された場合、サーバ装置４０がコントローラ６０に空調機データモデル４を提供する。

従来の空調管理システムにおいて、管理プログラム３は、空調機器に特有の情報（空調機データモデル４）に基づいて作成されていた。このような管理プログラム３では、空調管理システムに新しい空調機器が導入されたとき、現行の管理プログラム３では十分に管理を行う事ができない場合があった。例えば、空調管理システムに新しい機種の空調機器が導入された場合、新しい機種の空調機器に対応する管理プログラムを開発する必要があった。管理プログラムの開発には作業時間、作業工数が膨大という問題があった。

そこで、本開示に示す空調管理システム１は、上述した構成をとることにより、空調管理システム１に新たな空調機器１０が追加された場合においても、管理プログラム３を新たに開発することなく、新たな空調機器１０の管理を開始することが可能である。これによって、空調管理システム１において、継続して空調機器１０の管理を行うことができる。

また、空調機データモデル４は変換関数に関する情報を含み、空調機器から取得したデータとサーバ装置が認識できるデータとの相互変換を行うことが可能である。

（８）変形例
本開示における空調管理システム１において、コントローラ６０は、以下に示す方法によって空調機データモデル４の提供を行ってもよい。

まず、空調管理システム１の管理者等は、新しい空調機器が導入されるときに、該空調機器に関する空調機データモデル４を作成し、サーバ装置４０の記憶部４１に記憶させる。サーバ装置４０の記憶部４１への記憶は、管理者等により、管理者用のコンピュータやタブレット等からインターネット等の通信ネットワーク５０を介して、空調機データモデル４がサーバ装置４０の通信部４２へ送信されることにより行われる。

次に、施設２において該空調機器が設置され、該空調機器の室外機制御ユニットと、コントローラ６０の接続部６４と、が接続される。コントローラ６０は、接続部６４を介して、該空調機器の室外機及び室内機の機種情報を取得する。コントローラ６０は、該空調機器から取得した機種情報を通信ネットワーク５０を介してサーバ装置４０に送信することで、機種情報に対応する空調機データモデルを送信するよう要求を行う。この要求に対して、サーバ装置４０が空調機データモデルをコントローラ６０へ送信することによって、新しい空調機器の空調機データモデルがコントローラ６０へ提供される。

（９）
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空調管理システム
３ 管理プログラム
４ 空調機データモデル
１０ 空調機器
４０ サーバ装置
５０ ネットワーク
６０ コントローラ

特開２００４－２３４１７６号公報

Claims (7)

1. 管理対象となる複数の空調機器（１０）を管理する空調管理システム（１）であって、
   前記空調機器（１０）に接続されており、前記空調機器（１０）を管理するための管理プログラム（３）を実行するコントローラ（６０）と、
   前記コントローラ（６０）に接続されており、前記コントローラ（６０）に対して、前記管理プログラム（３）によって参照される前記空調機器（１０）のデータの集合体である空調機データモデル（４）を提供するサーバ装置（４０）と、
   を備え、
   前記空調機データモデル（４）は、前記管理プログラム（３）において参照される、前記空調機器（１０）に関する情報であり、
   前記空調機データモデル（４）は、前記空調機器（１０）に関する情報を、データ項目毎に記憶したものであり、
   前記空調機器（１０）に関する情報は、前記空調機器（１０）の属性に関する情報を含む、
   空調管理システム（１）。
2. 前記属性に関する情報は、データの読み取り又は書き込み、を行うための権限に関する情報を含む、
   請求項１に記載の空調管理システム（１）。
3. 前記属性に関する情報は、数値データの刻み幅に関する情報を含む、
   請求項１又は２に記載の空調管理システム（１）。
4. 前記属性に関する情報は、数値データが取り得る最大値及び最小値に関する情報を含む、
   請求項１から３のいずれかに記載の空調管理システム（１）。
5. 前記空調機データモデル（４）は、前記空調機器（１０）に関する情報を、さらに入力値と出力値とに分けて、記憶したものである、
   請求項１から４のいずれかに記載の空調管理システム（１）。
6. 前記空調機データモデル（４）は、前記空調機器（１０）から取得したデータと前記サーバ装置（４０）が認識できるデータとの相互変換を行う変換関数に関する情報を有する、
   請求項１から５のいずれかに記載の空調管理システム（１）。
7. 管理対象となる複数の空調機器（１０）を管理する空調管理システム（１）であって、
   前記空調機器（１０）に接続されており、前記空調機器（１０）を管理するための管理プログラム（３）を実行するコントローラ（６０）と、
   前記コントローラ（６０）に接続されており、前記コントローラ（６０）に対して、前記管理プログラム（３）によって参照される前記空調機器（１０）のデータの集合体である空調機データモデル（４）を提供するサーバ装置（４０）と、
   を備え、
   前記空調機データモデル（４）は、前記管理プログラム（３）において参照される、前記空調機器（１０）に関する情報であり、
   前記空調機データモデル（４）は、前記空調機器（１０）の機種毎に提供され、
   
   前記空調機データモデル（４）は、前記空調機器（１０）から取得したデータと前記サーバ装置（４０）が認識できるデータとの相互変換を行う変換関数に関する情報を有する、
   空調管理システム（１）。

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