JP2017013615A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御が短時間実行されることを抑制し、当該制御の実行中を示す通知が短時間表示されるおそれを軽減できる制御装置を提供する。【解決手段】本制御装置は、車両の現在位置と走行予定経路の交通情報を取得する取得部と、交通情報と地図情報に基づいて走行予定経路上で発生している渋滞区間を検出する検出部と、バッテリ蓄電量を目標値に近づける蓄電量制御を実行し、渋滞区間が検出された時、車両が現在位置から渋滞区間最後尾に着くまで、渋滞区間の検出がない時よりも目標値を高くする目標値制御を実行可能な制御部と、表示部とを備え、制御部は、目標値制御を実行していない時に渋滞区間が検出された場合、車両の現在位置から渋滞区間最後尾までの距離が所定値以下であれば目標値制御を実行せず、当該距離が所定値を超えていれば目標値制御を実行し、表示部は、制御部が目標値制御を実行していることを表示する。【選択図】図4

Description

本発明は、ハイブリッド車両に搭載され、バッテリの蓄電状態を制御する制御装置に関する。
バッテリの蓄電状態(SOC:State Of Charge)を制御する装置が、例えば、特許文献1および特許文献2に開示されている。これら従来の制御装置では、車両が走行を予定している経路上の交通情報をナビゲーションシステムなどから取得し、取得した交通情報と車両の現在位置とに基づいて、バッテリ蓄電量を制御する目標となる目標値が設定される。そして、この設定された目標値にバッテリ蓄電量を近づける制御が行われる。この制御によって、従来の制御装置では、道路状況に適したバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)を実現している。
排気ガス低減や燃費向上のため、渋滞中はエンジンではなくモータで車両走行することが好ましい。そこで、従来の制御装置などでは、例えば、車両が走行を予定している経路上で渋滞が発生している区間を検出した場合、渋滞区間の最後尾に車両が追い着くまで、渋滞区間を検出していない時よりもバッテリ蓄電量の目標値を高くする制御が行われている。このような制御によって、従来の制御装置などでは、渋滞中における車両のモータ走行を長時間可能としている。
特開2014−015125号公報 特開2000−134719号公報
上述した従来の制御装置などにおいて、例えば、渋滞区間から近い位置でバッテリ蓄電量の目標値を高くする制御の実行を開始した場合には、車両が渋滞区間の最後尾にすぐに追い着いて、短い時間で当該制御が終了するといったケースが生じ得る。
一方、将来、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御を実行していることを表示などでドライバに知らせる表示機能が、車両に搭載されることが考えられる。
しかし、上述したバッテリ蓄電量の目標値を高くする制御が短い時間だけしか実行されないケースでは、表示機能によっても、当該制御を実行していることを示す通知が短い時間だけ表示されることとなる。このような短い時間の表示は、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えてしまうおそれがある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御が短い時間だけ実行されることを抑制し、当該制御を実行していることを示す通知が短時間だけ表示されることでドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれを軽減できる、ハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、ハイブリッド車両のバッテリの蓄電状態を制御する制御装置であって、車両の現在位置および車両の走行予定経路に関する交通情報を取得する取得部と、交通情報および所定の地図情報に基づいて走行予定経路上において渋滞が発生している渋滞区間を検出する検出部と、バッテリ蓄電量を所定の目標値に近づける蓄電量制御を実行し、渋滞区間が検出された場合、車両が現在位置から検出された渋滞区間の最後尾に着くまで渋滞区間が検出されない場合よりも目標値を高くする目標値制御を実行可能な制御部と、表示部とを備え、制御部は、目標値制御を実行していない状態で検出部によって渋滞区間が検出された場合、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値以下であれば目標値制御を実行せず、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値を超えていれば目標値制御を実行し、表示部は、制御部が目標値制御を実行している間のみ目標値制御が実行されていることを表示する、ことを特徴とする。
この本発明のハイブリッド車両の制御装置では、制御部は、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御(目標値制御)を実行していない状態で検出部によって渋滞区間が検出された場合、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値以下であれば当該制御を実行せず、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値を超えていれば当該制御を実行する。すなわち、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値以下の渋滞が検出された場合のみ、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御を実行しない。これにより、例えば車両から所定値以下の近い位置で検出した渋滞区間を、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御の対象から除外することができ、当該制御が短い時間だけ実行されることを抑制できる。
また、本発明の制御装置では、表示部は、制御部がバッテリ蓄電量の目標値を高くする制御(目標値制御)を実行している間のみ、当該制御が実行されていることを表示する。よって、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御を実行していることを示す通知が短い時間だけ表示部に表示されることを抑制できる。従って、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれを軽減できる。
以上述べたように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御(目標値制御)が短い時間だけ実行されることを抑制できる。よって、バッテリ蓄電量の目標値を高くする制御を実行していることを示す通知が短い時間だけ表示部に表示されることを抑制できるので、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれを軽減できる。
本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成例を示す図 本制御装置によってバッテリの蓄電状態が制御される一例を示す図 本制御装置の表示部における表示態様の一例を示す図 本制御装置が行うバッテリの蓄電状態制御を説明するフローチャート 本制御装置が行うバッテリの蓄電状態制御と表示部の表示との対応を示す図
[概要]
本発明は、ハイブリッド車両のバッテリの蓄電状態を制御する制御装置である。本制御装置では、バッテリ蓄電量を目標値に近づける制御(蓄電量制御)と、車両の走行予定経路上で検出された渋滞と車両との位置関係に基づいて目標値を高くする制御(目標値制御)とを、実行可能である。この目標値制御は、渋滞が検出された時に非実行である場合、車両から渋滞までの距離が所定値を超えていれば実行され、車両から渋滞までの距離が所定値以下であれば実行されない。これにより、例えば車両から所定値以下の近い位置で検出した渋滞をバッテリの目標値制御の対象から除外することができ、目標値制御が短い時間だけ実行されることを抑制できる。また、表示手段などにおいて、目標値制御が実行されていることを示す表示が短時間だけ行われることを抑制できる。よって、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれを軽減できる。
[制御装置の構成例]
図1は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置1の構成例を示す図である。図1に示すハイブリッド車両の制御装置1は、ナビゲーションECU10と、ハイブリッドECU20と、バッテリ30と、表示部40とを備えている。ナビゲーションECU10、ハイブリッドECU20、バッテリ30、および表示部40は、車載ネットワーク(Control Area Network:CAN)50を介して、または無線通信によって、相互に通信可能に接続されている。なお、以下の説明においては、ハイブリッド車両を単に「車両」と表記している。
ナビゲーションECU10は、例えば車両の現在位置から目的地までの走行経路を設定し、設定した走行経路の案内を行う機能を備えた、いわゆるナビゲーションシステムの中枢を担う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である。この電子制御ユニットは、所定の制御プログラムを実行する中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)、当該制御プログラムを格納するメモリ、および入出力インタフェース(すべて図示を省略)などで構成される。ナビゲーションECU10は、メモリに格納された制御プログラムをCPUが読み出して解釈実行することにより、後述する情報を取得する機能および渋滞区間を検出する機能を発揮する。
このナビゲーションECU10は、図1に示すように、GPS受信部11、VICS受信部12、および地図情報データベース13に、それぞれ接続されている。なお、地図情報データベース13は、ナビゲーションECU10内に組み込まれていてもよい。
GPS受信部11は、全地球測位システム(Global Positioning System:GPS)の衛星から送信されるGPS信号を受信する。ナビゲーションECU10は、GPS受信部11が受信したGPS信号に基づいて車両の現在位置の情報を取得する。なお、車両の現在位置の情報は、車両に搭載される車速センサや加速度センサ(図示を省略)などで検出された信号にも基づいて、取得されてもよい。また、車両の現在位置の情報は、GPS以外のシステムを利用して取得しても構わない。
VICS受信部12は、車両に対して交通情報を配信する外部インフラシステムの1つであるVICS(Vehicle Information and Communication System(登録商標))と接続され、VICSセンタから配信される交通情報を受信する。ナビゲーションECU10は、VICS受信部12を介して交通情報を取得する。交通情報には、渋滞、混雑、速度規制、車線規制、事故、故障車などの様々な情報が含まれる。なお、交通情報は、VICS以外のシステムを利用して取得しても構わない。
地図情報データベース13は、例えば、DVD(Digital Versatile Disk)、SDカード(Secure Digital Card)、またはHDD(Hard Disk Drive)などの記録媒体で構成される。この地図情報データベース13には、ナビゲーションECU10が行うナビゲーション機能に必要な地図情報(例えば、道路、国道番号、交差点名、レーン標識)などが格納されている。この地図情報データベース13は、過去の走行履歴などを学習する機能を有しているとよい。
本実施形態のナビゲーションECU10は、VICS受信部12で取得した交通情報および地図情報データベース13に格納されている地図情報に基づいて、車両が走行を予定している経路(以下「走行予定経路」という)上において渋滞が発生している渋滞区間を検出するように構成されている。また、本実施形態のナビゲーションECU10は、さらにGPS受信部11で取得した車両の現在位置の情報に基づいて、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離を求めるように構成されている。
ハイブリッドECU20は、アクセル開度や車速などから必要なエンジン出力およびモータトルクなどを演算し、エンジンおよびモータ(図示を省略)の駆動を統括的に制御する電子制御ユニット(ECU)である。また、ハイブリッドECU20は、バッテリ30の蓄電状態を制御(SOC制御)する電子制御ユニットでもある。この電子制御ユニットも、所定の制御プログラムを実行するCPU、当該制御プログラムを格納するメモリ、および入出力インタフェースなどで構成される。ハイブリッドECU20は、メモリに格納された制御プログラムをCPUが読み出して解釈実行することにより、後述するバッテリ30の蓄電状態を制御する機能を発揮する。
このハイブリッドECU20は、バッテリ30の蓄電状態を制御するにあたり、バッテリ30の蓄電量を制御する目標となる目標値を設定する。そして、ハイブリッドECU20は、モータおよびエンジンの駆動を制御して、バッテリ30の蓄電量が目標値に近づくように制御(以下、この制御を「蓄電量制御」という)を行う。図2(a)を参照。例えば、車両が加速した時の電力供給などによる放電と車両が減速した時の回生ブレーキなどによる充電とを適切に制御して、バッテリ30の蓄電量を目標値に近づけることを行う。バッテリ30の蓄電量は、例えばバッテリ30に設けられた電圧センサまたは電流センサから出力される信号などを用いて取得することができる。
また、本実施形態のハイブリッドECU20は、ナビゲーションECU10で渋滞区間が検出された場合、検出された渋滞区間の最後尾に車両が着くまで、バッテリ30の目標値を高くする制御(以下、この制御を「目標値制御」という)が可能なように構成されている。具体的には、ハイブリッドECU20は、渋滞区間が検出されない時の目標値よりも、渋滞区間が検出された時の目標値を高くすることを行う。図2(b)を参照。例えば、渋滞が検出されない場合に実行される蓄電量制御における目標値がバッテリ満蓄電量の「50%」であれば、渋滞区間が検出された場合に実行される蓄電量制御における目標値をバッテリ満蓄電量の「60%」とする。これにより、本ハイブリッド車両の制御装置1では、渋滞中における車両のモータ走行を長時間可能としている。
そしてさらに、本実施形態のハイブリッドECU20は、ナビゲーションECU10から与えられる渋滞区間の情報および車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離の情報に基づいて、目標値制御を実行していない状態でナビゲーションECU10によって渋滞区間が検出された場合、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値以下であれば目標値制御を実行せず、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離が所定値を超えていれば目標値制御を実行する、ように構成されている。これにより、本ハイブリッド車両の制御装置1では、検出された渋滞区間について目標値制御が短い時間だけ実行されることを抑制している。
表示部40は、例えばディスプレイやメーターなどであり、ハイブリッドECU20によって目標値制御が実行されている間のみ目標値制御が実行中であることをドライバに知らせる表示を行う。この表示は、例えば、図3に示すような表示ランプが点灯することなどで行われる。なお、表示先は、ナビゲーション装置の画面やヘッドアップディスプレイによる投影画面であってもよい。
[バッテリの蓄電状態制御]
図4は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置1が行うバッテリの蓄電状態制御手法を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、走行予定経路に対応する案内経路がナビゲーションECU10によって予め設定済みであるものとする。もちろん、案内経路が設定されていなくても、例えば車両の現在位置から自宅までの経路や、過去の走行履歴から予測できる経路など、を利用することができる。
図4に示すバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)は、例えば車両の電源がオン(IG_ON)されて車両の制御システムが稼働すると、開始される。開始直後には、バッテリ蓄電量を所定の目標値に近づける蓄電量制御だけが実行される。このバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)は、所定のシステム終了条件を満足するまで、ステップS401〜S410の処理が繰り返し実行される(ステップS411)。所定のシステム終了条件とは、例えば車両の電源がオフ(IG_OFF)されて車両の制御システムが停止した、などである。
バッテリの蓄電量制御が開始されると、VICS受信部12が受信する走行予定経路に関する交通情報および地図情報データベース13に格納されている地図情報が、ナビゲーションECU10によって取得される(ステップS401)。次に、ステップS401で取得された交通情報および地図情報に基づいて、ナビゲーションECU10によって、走行予定経路上において渋滞が発生している渋滞区間が探索される(ステップS402)。渋滞区間の探索が完了すると、ハイブリッドECU20によって、すでに目標値制御を実行中であるか否かが判断される(ステップS403)。
ステップS403の判断において、すでに目標値制御が実行されている場合(ステップS403:Yes)、つまり前回までの処理ルーチンで検出された渋滞区間について目標値制御が実行されている場合、ステップS408へ進み、実行中の目標値制御が継続して行われる。一方、ステップS403の判断において、目標値制御が実行されていない場合(ステップS403:No)、つまり前回までの処理ルーチンで渋滞区間が検出されていない、または検出された渋滞区間に対する目標値制御がすでに終了している場合、ステップS404へ進み、今回の処理ルーチンで渋滞区間が検出されたか否かが判断される。
ステップS404の判断において、渋滞区間が検出されないと判断された場合(ステップS404:No)、目標値制御を実行すべき対象が存在しないので、ステップS411に進む。一方、ステップS404の判断において、渋滞区間が検出されたと判断された場合(ステップS404:Yes)、ステップS405に進んで、検出された渋滞区間を対象として目標値制御を実行すべきか否かが判断される。
目標値制御が実行されていない状況で渋滞区間が検出されると、ハイブリッドECU20によって、車両の現在位置から当該検出された渋滞区間の最後尾までの距離Dが所定値Th以下か否かが判断される(ステップS405)。距離Dが所定値Th以下ではない場合(ステップS405:No)、ハイブリッドECU20によって、検出された渋滞区間について目標値制御が実行される(ステップS406)。一方、上記距離Dが所定値Th以下である場合(ステップS405:Yes)、検出された渋滞区間が目標値制御の対象から除外される(ステップS407)。対象から除外されることにより、今回の処理ルーチンで検出された渋滞区間について目標値制御は実行されない。
ステップS406において、検出された渋滞区間について目標値制御が実行されると、渋滞区間の再探索が必要となる特定の事象の発生(ステップS408)や、目標値制御終了の条件(ステップS409)が、逐次判断される。ステップS408で判断される渋滞区間の再探索が必要となる特定の事象とは、例えば、VICS受信部12によって受信される交通情報が更新された、車両が案内経路から逸脱してナビゲーションECU10によるリルート処理が行われた、などの事象である。ステップS409で判断される目標値制御終了の条件とは、例えば、車両が渋滞区間の最後尾に到達した、経路案内が中止された、などのいずれか1つを満たすという条件である。この目標値制御の終了とは、蓄電量制御だけの実行に戻ることを意味する。
渋滞区間の再探索が必要となる特定の事象が生じた場合(ステップS408:Yes)、ステップS401に戻って、VICS受信部12によって受信された最新の交通情報に基づく走行予定経路上における渋滞区間の再探索が、ナビゲーションECU10によって行われる。一方、渋滞区間の再探索が必要となる特定の事象が生じず、目標値制御終了の条件が満たされた場合(ステップS409:Yes)、ハイブリッドECU20による渋滞区間について実行していた目標値制御が終了する(ステップS410)。
[バッテリの蓄電状態制御と表示部における表示との関係]
図5は、ハイブリッド車両の制御装置1が行うバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)と、表示部40における表示との関係を説明する図である。
図5(a)は、蓄電量制御だけが実行されている(目標値制御は実行されていない)場面で、渋滞区間が新たに検出され、かつ、渋滞区間が検出された時点における車両の現在位置と渋滞区間の最後尾までの距離Dが所定値Thを超える場合(D>Th)を説明する図である。
この図5(a)のように、目標値制御を実行できる期間が十分に長い場合、現在の車両位置から目標値制御の実行を開始すれば、車両が渋滞区間の最後尾に着くまでに目標値制御の効果、つまりバッテリ30の蓄電量が高い目標値に近づくことを十分に期待できる。また、目標値制御が実行中であることを知らせる表示部40による表示も、十分に長い時間連続して表示することができ、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれはないと考えられる。よって、本ハイブリッド車両の制御装置1は、距離D>所定値Thの場面では目標値制御を実行する、という処理を行う(図4のステップS405:No)。
図5(b)は、蓄電量制御だけが実行されている(目標値制御は実行されていない)場面で、渋滞区間が新たに検出され、かつ、渋滞区間が検出された時点における車両の現在位置と渋滞区間の最後尾までの距離Dが所定値Th以下である場合(D≦Th)を説明する図である。
この図5(b)のように、目標値制御を実行できる期間が短い場合、現在の車両位置から目標値制御の実行を開始したとしても、車両が渋滞区間の最後尾に着くまでに目標値制御の効果を十分に発揮できない、つまりバッテリ30の蓄電量が高い目標値まで近づかないおそれがある。また、目標値制御が実行中であることを知らせる表示部40による表示も、短い時間しか表示することができないため、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれがある。よって、本ハイブリッド車両の制御装置1は、距離D≦所定値Thの場面では検出した渋滞区間を対象から除外して目標値制御を実行しない、という処理を行う(図4のステップS405:Yes)。
図5(c)および図5(d)は、それぞれ、蓄電量制御に加えて目標値制御もすでに実行されている場面で、渋滞区間が新たに検出され、かつ、渋滞区間が検出された時点における車両の現在位置と渋滞区間の最後尾までの距離Dが、所定値Th以下である場合(D≦Th)と所定値Thを超える場合(D>Th)とをそれぞれ説明する図である。
この図5(c)および図5(d)のように、すでに目標値制御が実行されていれば、目標値制御が実行中であることを知らせる表示部40による表示も、表示され続けている。従って、実行していた目標値制御を車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離Dにおいて停止させると、返ってドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えてしまうおそれがある。また、目標値制御による効果も低下してしまう。よって、本ハイブリッド車両の制御装置1は、目標値制御をすでに実行中の場面では距離Dにかかわらず目標値制御の実行を継続する、という処理を行う(図4のステップS403:No)。
[実施の形態の効果]
以上のように、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置1では、目標値制御を実行していない状態で車両の走行予定経路上において渋滞区間を検出した場合、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離Dが所定値Th以下であればバッテリ30の目標値制御を実行しない。これにより、例えば車両から所定値Th以下の近い位置で検出した渋滞区間を目標値制御の対象から除外することができ、バッテリ30の目標値制御が短い時間だけ実行されることを抑制できる。つまり、目標値制御を実行していることを示す通知が短い時間だけ表示部40に表示されることを抑制できる。従って、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれを軽減できる。
また、本ハイブリッド車両の制御装置1では、すでに目標値制御を実行していれば、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離Dにかかわらず、目標値制御の実行を継続する。すなわち、すでに目標値制御が実行されている場面で新たに車両からの距離Dが所定値Th以下の渋滞区間が検出されても、実行中の目標値制御は停止されない。この点においても、ドライバがバッテリの蓄電状態制御(SOC制御)に対して違和感を覚えるおそれを軽減できる。
[参考例]
上記実施形態では、車両の走行予定経路上で検出した渋滞区間について、バッテリ30の目標値を高くする目標値制御を適用させる例を説明した。しかしこれ以外にも、例えば、車両の走行予定経路上で検出した下り坂区間について、下り坂区間に車両が差しかかるまで(または下り坂区間を下りきるまで)、下り坂区間を検出していない時よりもバッテリ30の目標値を低くするといった目標値制御を適用させることもできる。
また、上記実施形態では、目標値制御が実行されていない状況で、車両の現在位置から渋滞区間の最後尾までの距離Dが所定値Thを超える渋滞区間が検出された場合に、直ちに目標値制御を実行する例を説明した。しかし、これ以外の制御手法として、渋滞区間が検出された後、距離Dが予め定めた距離(所定値Thよりも大きい値)に近づくまで目標値制御の実行を待機させてもよい。
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、検出された渋滞区間についてバッテリの目標値を高くする制御が短い時間だけ実行されることを抑制し、当該制御を実行していることを示す通知が短い時間だけ表示されることを抑制したい場合など、に有用である。
1 制御装置
11 GPS受信部
12 VICS受信部
13 地図情報データベース
10 ナビゲーションECU
20 ハイブリッドECU
30 バッテリ
40 表示部

Claims (1)

  1. ハイブリッド車両のバッテリの蓄電状態を制御する制御装置であって、
    車両の現在位置および車両の走行予定経路に関する交通情報を取得する取得部と、
    前記交通情報および所定の地図情報に基づいて、前記走行予定経路上において渋滞が発生している渋滞区間を検出する検出部と、
    バッテリ蓄電量を所定の目標値に近づける蓄電量制御を実行し、前記渋滞区間が検出された場合、車両が現在位置から当該検出された渋滞区間の最後尾に着くまで、前記渋滞区間が検出されない場合よりも前記目標値を高くする目標値制御を実行可能な制御部と、
    表示部とを備え、
    前記制御部は、前記目標値制御を実行していない状態で前記検出部によって前記渋滞区間が検出された場合、車両の現在位置から前記渋滞区間の最後尾までの距離が所定値以下であれば前記目標値制御を実行せず、車両の現在位置から前記渋滞区間の最後尾までの距離が所定値を超えていれば前記目標値制御を実行し、
    前記表示部は、前記制御部が前記目標値制御を実行している間のみ、前記目標値制御が実行されていることを表示する、制御装置。
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