JP7012586B2

JP7012586B2 - 診断装置および診断方法

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Publication number: JP7012586B2
Application number: JP2018076749A
Authority: JP
Inventors: 康孝中島; 宜弘猪尾; 弘貴居蔵; 彰伸渡邊
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2038-04-12
Also published as: JP2019184459A

Description

本発明は、車両に設けられた圧力センサの故障を診断する診断装置および診断方法に関する。

車両の衝突時にエアバッグを展開させて乗員を衝撃から保護するため、車両には圧力を検知する圧力センサが設けられる。エアバッグ制御装置は、車両に設けられる圧力センサにより、衝突時の車両の変形による圧力変化を検出し、衝突を判定する。

適切に衝突を判定するため、エアバッグ制御装置は、圧力センサに故障が生じているか否かを判定する故障診断を実行する。例えば、車両の左右の対応する位置に設けられた圧力センサの出力値は、通常状態であればほぼ同一であるので、これらの圧力センサから取得した出力値の差分が所定の閾値を超えている場合、エアバッグ制御装置は、圧力センサに故障が生じていると判定することができる。

特許文献１には、車両に設けられた複数の圧力センサの測定値を相互に比較し、ある圧力センサの測定値が少なくとも１つの別の圧力センサの測定値と所定の程度を超えて異なっている場合に圧力センサを故障であると識別する検査方法が記載されている。

特表２００５－５２０１４９号公報

故障診断において、例えば第１圧力センサの出力値が第２圧力センサの出力値に比べて大きい場合、以下の３つのケースが想定できる。

（１）第１圧力センサが故障していて正常値よりも大きな出力値を出力している
（２）第２圧力センサが故障していて正常値よりも小さな出力値を出力している
（３）第１圧力センサが故障していて正常値よりも大きな出力値を出力し、かつ、第２圧力センサが故障していて正常値よりも小さな出力値を出力している

すなわち、複数の圧力センサから取得した出力値の比較によると、いずれかの圧力センサが故障していることは判定できるものの、故障している圧力センサを特定することができない。

したがって、故障が通知された車両を修理するには、正常に動作している圧力センサを含む関連するすべての圧力センサを交換してみる必要があった。

本発明は、車両に設けられる複数のセンサから故障しているセンサを特定可能な、圧力センサの診断装置および診断方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる圧力センサの診断装置は、車両の第１の位置における圧力に応じた第１検出値を出力する第１圧力センサ、および、車両の左右方向において第１の位置に対応する第２の位置における圧力に応じた第２検出値を出力する第２圧力センサから、それぞれ第１検出値および第２検出値を取得する検出値取得部と、車両が走行可能状態にある期間に検出値取得部が取得した第１検出値および第２検出値を、車両が走行不可状態にある期間保持する検出値保持部と、車両が走行不可状態から走行可能状態に遷移したときに検出値取得部が取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、かつ、取得した第１検出値と前記保持された第１検出値とが所定値以上変化しているか否かを判定する故障診断部と、故障診断部が、取得した第１検出値と保持された第１検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、第１圧力センサの故障を通知する信号を出力する通知部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる診断装置では、故障診断部は、第１検出値と第２検出値との差または比が所定の閾値を超えている場合に、第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なると判定し、取得した第１検出値と保持された第１検出値との差または比が所定の閾値を超えている場合に、取得した第１検出値と保持された第１検出値とが所定値以上変化していると判定することが好ましい。

また、本発明にかかる診断装置では、検出値保持部は、車両が走行可能状態にある期間に検出値取得部が複数回取得する第１検出値および第２検出値のうち、車両が走行可能状態にある期間の最後に取得した第１検出値および第２検出値を保持することが好ましい。

また、本発明にかかる診断装置では、故障診断部は、取得した第２検出値と保持された第２検出値とが所定値以上変化しているかを判定し、故障診断部が、取得した第２検出値と保持された第２検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、通知部は、第２圧力センサの故障を通知する信号を出力することが好ましい。

また、本発明にかかる診断装置では、故障診断部が、取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、取得した第１検出値と保持された第１検出値とが所定値以上変化しておらず、かつ、取得した第２検出値と保持された第２検出値とが所定値以上変化していないと判定した場合、検出値取得部は、第１検出値および第２検出値の取得を繰り返し、故障診断部は、取得した第１検出値および第２検出値と保持された第１検出値および第２検出値とに基づく判定を繰り返すことが好ましい。

また、本発明にかかる診断装置では、故障診断部が、取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、取得した第１検出値と保持された第１検出値とが所定値以上変化しておらず、かつ、取得した第２検出値と保持された第２検出値とが所定値以上変化していないと判定した場合、通知部は、第１圧力センサおよび第２圧力センサのうち少なくとも１つの故障を通知する信号を出力することが好ましい。

さらに、本発明にかかる圧力センサの診断方法は、車両の第１の位置における圧力に応じた第１検出値を出力する第１圧力センサ、および、車両の左右方向において第１の位置に対応する第２の位置における圧力に応じた第２検出値を出力する第２圧力センサから、それぞれ第１検出値および第２検出値を取得する検出値取得ステップと、車両が走行可能状態にある期間に取得した第１検出値および第２検出値を前記車両が走行不可状態にある期間保持する検出値保持ステップと、車両が走行不可状態から走行可能状態に遷移したときに、第１圧力センサおよび第２圧力センサからそれぞれ取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、かつ、取得した第１検出値と保持された第１検出値とが所定値以上変化しているか否かを判定する故障診断ステップと、故障診断ステップで、取得した第１検出値と検出値保持ステップで保持した第１検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、第１圧力センサの故障を通知する信号を出力する通知ステップと、を含むことを特徴とする。

上記の診断装置によれば、車両に設けられる複数のセンサから故障しているセンサを特定することができる。

また、上記の診断方法によれば、車両に設けられる複数のセンサから故障しているセンサを特定することができる。

実施形態にかかる診断装置を含む車両の模式図である。診断装置のハードウェア構成を示す図である。診断装置の機能ブロックを示す図である。診断装置の動作フローチャートである。故障診断処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して診断装置および診断方法について詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態に限定されないことを理解されたい。

本発明にかかる診断装置は、車両の左右に設けられた第１圧力センサおよび第２圧力センサについて、取得したそれぞれの検出値が所定値以上異なる場合、第１圧力センサから取得した検出値と第１圧力センサから過去に取得して保持されていた検出値との比較を行い、第１圧力センサが故障しているか否かを判定する。

図１は、実施形態にかかる診断装置を含む車両の模式図である。

車両１は、圧力センサ２－１および２－２と、エアバッグ３と、診断装置４と、ディスプレイ５とを有する。

圧力センサ２－１は、車両１の右の前部ドア内に設けられ、右の前部ドアにおける圧力に応じた第１検出値を出力する。圧力センサ２－２は、車両１の左の前部ドア内に設けられ、左の前部ドアにおける圧力に応じた第２検出値を出力する。以下、圧力センサ２－１と圧力センサ２－２とをあわせて圧力センサ２ともいい、第１検出値と第２検出値とをあわせて検出値ともいう。

圧力センサ２－１の設けられる車両１の右の前部ドア内が本発明における第１の位置に対応し、圧力センサ２－２の設けられる車両１の左の前部ドア内が本発明における第２の位置に対応する。左の前部ドアは、車両１の左右方向において右の前部ドアに対応する位置にある。

エアバッグ３は、火薬を爆発させて発生したガスにより展開する袋体である。車両１の受けた圧力により展開されることにより、エアバッグ３は、車両１の受けた圧力から乗員を保護する。エアバッグ３は、車両１の左右の前部ドアの内側に配置される。エアバッグ３は、車両１の左右の後部ドアの内側に配置されてもよい。

診断装置４は、圧力センサ２の出力する検出値に基づいてエアバッグ３を展開させる信号を出力する。また、診断装置４は、圧力センサ２の検出値に基づいて、圧力センサ２の故障の有無を診断し、故障を通知する信号を出力する。診断装置４は、車両１の車室内に設けられる。診断装置４は、車両１の車室外に設けられてもよい。

ディスプレイ５は、診断装置４の出力する故障を通知する信号に応じて圧力センサ２の故障を通知する情報を表示する。図１の例で、ディスプレイ５は「！右側圧力センサが故障しています」との文字を表示し、右側の圧力センサ２－１の故障を通知している。

図２は、診断装置のハードウェア構成を示す図である。

診断装置４は、入力部４１と、出力部４２と、演算部４３と、記憶部４４とを有する。診断装置４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）として車両１に搭載される。

入力部４１は、圧力センサ２から検出値を受信する回路である。入力部４１は、受信した検出値を演算部４３に供給する。

出力部４２は、圧力センサ２の診断結果に応じた信号を送信する回路である。出力部４２は、演算部４３から受信した制御信号に基づき、診断結果に応じて圧力センサ２の故障を通知する信号を送信する。圧力センサ２の故障を通知する信号は、ディスプレイ５に受信される。また、図示しないスピーカが圧力センサ２の故障を通知する信号を受信して故障を通知する音声を出力してもよく、図示しないコネクタに接続された外部機器が圧力センサ２の故障を通知する信号を受信してもよい。

演算部４３は、入力部４１から供給された信号に基づき演算を行い、出力部４２に制御信号を出力する。演算部４３は、所定のプログラムを実行することにより演算を実行する。演算部４３は、専用回路により実現されてもよい。

記憶部４４は、情報を記憶する不揮発メモリである。記憶部４４は、演算部４３で実行されるプログラムおよび演算部４３の処理結果などのデータを記憶し、不揮発に保持する。

図３は、診断装置の機能ブロックを示す図である。

診断装置４は、機能ブロックとして、検出値取得部４３１と、検出値保持部４３２と、故障診断部４３３と、通知部４３４とを有する。各機能ブロックは、所定のプログラムをＥＣＵ４の演算部４３で実行することにより実現することができる。各機能ブロックは、専用回路により実現されてもよい。

検出値取得部４３１は、車両１の第１の位置における圧力に応じた第１検出値を出力する圧力センサ２－１、および、車両１の左右方向において第１の位置に対応する第２の位置における圧力に応じた第２検出値を出力する圧力センサ２－２から、それぞれ第１検出値および第２検出値を取得する。

検出値保持部４３２は、車両１が走行可能状態にある期間に検出値取得部４３１が取得した圧力センサ２の検出値を、車両１が走行不可状態にある期間保持する。検出値保持部４３２は、取得した検出値を記憶部４４に記憶することで、走行不可状態にある期間に保持することができる。

走行可能状態とは、運転者が車両１を走行させることのできる状態であり、車両１の走行に関する駆動力を発揮し得る状態である。エンジンで走行する車両１においてはエンジンが始動されている状態に対応する。また、電力で走行する車両１においては、走行可能状態はモータが通電可能な状態に対応し、水素またはエタノール等のその他の動力源により走行する車両１においては、ユーザの意思により直ちに走行可能な準備状態に対応する。また、走行不可状態は、車両１が走行可能状態でない状態、すなわち、車両の走行に関する駆動力を発揮しない状態に対応する。

検出値保持部４３２は、車両１が走行可能状態にある期間に検出値取得部４３１により圧力センサ２から検出値を複数回取得し、複数回取得した検出値のうち、車両１が走行可能状態にある期間の最後に取得した検出値を保持するようにしてもよい。

車両１が走行可能状態にある期間の最後は、通常は運転を終了して運転者が降車する直前であり、車両１が安定した状態にある。したがって、このように検出値保持部４３２を構成すると、安定した状態における圧力センサ２の検出値が保持され、より適切な故障診断が可能となる。

圧力センサ２からの検出値の複数回の取得は、圧力センサ２の検出値に基づくエアバッグ３の展開要否判断の都度、例えば０．５ｍｓごとに行なわれてよい。また、圧力センサ２からの検出値の複数回の取得は、圧力センサ２の検出値に基づくエアバッグ３の展開要否判断とは個別に、例えば３０分おきに行なわれてもよい。

故障診断部４３３は、車両１が走行不可状態から走行可能状態に遷移したときに、検出値取得部４３１により圧力センサ２－１および２－２から検出値を取得する。そして、検出値取得部４３１が圧力センサ２－１から取得した検出値と圧力センサ２－２から取得した検出値との差が所定の閾値を超えている場合、圧力センサ２－１から取得した検出値と圧力センサ２－２から取得した検出値とが所定値以上異なると判定する。圧力センサ２－１から取得した検出値と圧力センサ２－２から取得した検出値とが所定値以上異なると判定された場合、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１から取得した検出値と検出値保持部４３２に保持された圧力センサ２－１の検出値との差が所定の閾値を超えているか否かを判定する。圧力センサ２－１から取得した検出値と検出値保持部４３２に保持された圧力センサ２－１の検出値との差が所定の閾値を超えていると判定された場合、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１から取得した検出値と検出値保持部４３２に保持された圧力センサ２－１の検出値とが所定値以上変化していると判定する。

なお、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１から取得した検出値と圧力センサ２－２から取得した検出値との比が所定の閾値を超えている場合に、圧力センサ２－１から取得した検出値と圧力センサ２－２から取得した検出値とが所定値以上異なると判定してよい。また、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１から取得した検出値と検出値保持部４３２に保持された圧力センサ２－１の検出値との比が所定の閾値以上変化している場合に、圧力センサ２－１から取得した検出値と検出値保持部４３２に保持された圧力センサ２－１の検出値とが所定値以上変化していると判定してよい。

通知部４３４は、故障診断部４３３が、圧力センサ２－１から取得した検出値と検出値保持部４３２に保持された圧力センサ２－１の検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、圧力センサ２－１の故障を通知する信号を出力する。

図４は、診断装置の動作フローチャートである。

まず、診断装置４は、車両１が走行可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ１）。車両１が走行可能状態であるか否かの判定は、エンジンで走行する車両１においては、エンジンの動作を制御するＥＣＵから信号を取得することにより可能である。また、電力で走行する車両１においては、モータの動作を制御するＥＣＵから信号を取得することにより可能である。

車両１が走行可能状態であると判定されると（ステップＳ１：Ｙ）、検出値保持部４３２は、圧力センサ２から検出値を取得し、取得した検出値を保持し（ステップＳ２）、ステップＳ１に戻る。

車両１が走行可能状態でない、すなわち走行不可状態であると判定されると（ステップＳ１：Ｎ）、診断装置４は、車両１が走行可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ３）。車両１が走行可能状態でない、すなわち走行不可状態であると判定されると（ステップＳ３：Ｎ）、ステップＳ３を繰り返すことにより、待機する。

車両１が走行不可状態になってから走行可能状態になるまでの期間、診断装置４は、診断装置がステップＳ３の処理を繰り返すことにより待機してもよく、走行不可状態の間に診断装置４の動作が停止されることにより待機してもよい。

車両１が走行可能状態に遷移したと判定されると（ステップＳ３：Ｙ）、故障診断部４３３は、故障診断を実行する（ステップＳ４）。故障診断処理の詳細は、後述する。

次に、通知部４３４は、故障診断の実行結果に基づき、圧力センサ２の故障を通知する信号を出力し（ステップＳ５）、処理を終了する。

図５は、故障診断処理のフローチャートである。

故障診断処理（ステップＳ４）が開始されると、検出値取得部４３１は、圧力センサ２－１および２－２から、第１検出値および第２検出値をそれぞれ取得する（ステップＳ４１）。

故障診断部４３３は、検出値取得部４３１が取得した第１検出値と取得した第２検出値との差が左右差閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

検出値取得部４３１が取得した第１検出値と取得した第２検出値との差が左右差閾値を超えないと判定された場合（ステップＳ４２：Ｎ）、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１および圧力センサ２－２が正常と診断し、故障診断処理を終了する。

検出値取得部４３１が取得した第１検出値と取得した第２検出値との差が左右差閾値を超えると判定された場合（ステップＳ４２：Ｙ）、故障診断部４３３は、検出値取得部４３１が取得した第１検出値と検出値保持部４３２に保持された第１検出値との差が故障閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４３）。

検出値取得部４３１が取得した第１検出値と検出値保持部４３２に保持された第１検出値との差が故障閾値を超えると判定された場合（ステップＳ４３：Ｙ）、故障診断部４３３は、検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４４）。

検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えると判定された場合（ステップＳ４４：Ｙ）、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１および圧力センサ２－２が故障と診断し、故障診断処理を終了する。

検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えないと判定された場合（ステップＳ４４：Ｎ）、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１が故障と診断し、故障診断処理を終了する。

ステップＳ４３に戻り、検出値取得部４３１が取得した第１検出値と検出値保持部４３２に保持された第１検出値との差が故障閾値を超えないと判定された場合（ステップＳ４３：Ｎ）、故障診断部４３３は、検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４５）。

検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えると判定された場合（ステップＳ４５：Ｙ）、故障診断部４３３は、圧力センサ２－２が故障と診断し、故障診断処理を終了する。

ステップＳ４４およびステップＳ４５において、検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えるか如何かを判定することにより、診断装置４は、圧力センサ２－２における故障の有無を診断することができる。

検出値取得部４３１が取得した第２検出値と検出値保持部４３２に保持された第２検出値との差が故障閾値を超えないと判定された場合（ステップＳ４５：Ｎ）、故障診断部４３３は、ステップＳ４５に至る判定が、１回目であるか否かを判定する(ステップＳ４６）。

ステップＳ４５に至る判定が１回目であるか否かは、ステップＳ４５の処理終了時に所定のフラグを変更するようにしておき、ステップＳ４５の処理開始時にフラグの状態を参照することにより判定することができる。

１回目であると判定された場合（ステップＳ４６：Ｙ）、故障診断部４３３の処理はステップＳ４１に戻り、新たに第１検出値および第２検出値を取得して同様の判定結果となるかを確認する。

１回目であると判定された場合に検出値の取得と判定とを繰り返すことにより、診断装置４は、偶発的な検出値の誤りを排除した故障診断を行うことができる。

１回目でないと判定された場合（ステップＳ４６：Ｎ）、故障診断部４３３は、圧力センサ２－１および圧力センサ２－２のうち少なくとも１つにおいて異常が発生していると診断し、故障診断処理を終了する。

１回目でないと判定された場合に圧力センサ２－１および圧力センサ２－２のうち少なくとも１つにおいて異常が発生していると診断することにより、圧力センサ２への対処が求められることを、車両１の運転者等に適切に通知することができる。

以上のように診断装置４が処理を実行することにより、診断装置４は、車両に設けられる複数のセンサから故障しているセンサを特定することができる。

１車両
２、２－１、２－２圧力センサ
３エアバッグ
４診断装置
４１入力部
４２出力部
４３演算部
４３１検出値取得部
４３２検出値保持部
４３３故障診断部
４３４通知部
４４記憶部
５ディスプレイ

Claims

車両の第１の位置における圧力に応じた第１検出値を出力する第１圧力センサ、および、前記車両の左右方向において前記第１の位置に対応する第２の位置における圧力に応じた第２検出値を出力する第２圧力センサから、それぞれ第１検出値および第２検出値を取得する検出値取得部と、
前記車両が走行可能状態にある期間に前記検出値取得部が取得した第１検出値および第２検出値を、前記車両が走行不可状態にある期間保持する検出値保持部と、
前記車両が走行不可状態から走行可能状態に遷移したときに前記検出値取得部が取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、かつ、前記取得した第１検出値と前記保持された第１検出値のうち前記車両が走行可能状態にある期間の最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化しているか否かを判定する故障診断部と、
前記故障診断部が、前記取得した第１検出値と前記最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、前記第１圧力センサの故障を通知する信号を出力する通知部と、
を備える圧力センサの診断装置。
前記故障診断部は、前記第１検出値と前記第２検出値との差または比が所定の閾値を超えている場合に、前記第１検出値と前記第２検出値とが所定値以上異なると判定し、前記取得した第１検出値と前記最後に取得した第１検出値との差または比が所定の閾値を超えている場合に、前記取得した第１検出値と前記最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化していると判定する、請求項１に記載の診断装置。
前記検出値保持部は、前記車両が走行可能状態にある期間に前記検出値取得部が複数回取得する第１検出値および第２検出値のうち、前記車両が走行可能状態にある期間の最後に取得した第１検出値および第２検出値を保持する、請求項１または２に記載の診断装置。
前記故障診断部は、前記取得した第２検出値と前記保持された第２検出値のうち前記車両が走行可能状態にある期間の最後に取得した第２検出値とが所定値以上変化しているか否かを判定し、
前記故障診断部が、前記取得した第２検出値と前記最後に取得した第２検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、前記通知部は、前記第２圧力センサの故障を通知する信号を出力する、請求項１または２に記載の診断装置。
前記故障診断部が、前記取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、前記取得した第１検出値と前記最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化しておらず、かつ、前記取得した第２検出値と前記最後に取得した第２検出値とが所定値以上変化してないと判定した場合、前記検出値取得部は、前記第１検出値および前記第２検出値の取得を繰り返し、前記故障診断部は、前記取得した第１検出値および第２検出値と前記最後に取得した第１検出値および第２検出値とに基づく判定を繰り返す、請求項４に記載の診断装置。
前記故障診断部が、前記取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、前記取得した第１検出値と前記最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化しておらず、かつ、前記取得した第２検出値と前記最後に取得した第２検出値とが所定値以上変化していないと判定した場合、前記通知部は、前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサのうち少なくとも１つの故障を通知する信号を出力する、請求項４に記載の診断装置。
車両の第１の位置における圧力に応じた第１検出値を出力する第１圧力センサ、および、前記車両の左右方向において前記第１の位置に対応する第２の位置における圧力に応じた第２検出値を出力する第２圧力センサから、それぞれ第１検出値および第２検出値を取得する検出値取得ステップと、
前記車両が走行可能状態にある期間に取得した前記第１検出値および前記第２検出値を前記車両が走行不可状態にある期間保持する検出値保持ステップと、
前記車両が走行不可状態から走行可能状態に遷移したときに、前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサからそれぞれ取得した第１検出値と第２検出値とが所定値以上異なり、かつ、前記取得した第１検出値と前記保持された第１検出値のうち前記車両が走行可能状態にある期間の最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化しているか否かを判定する故障診断ステップと、
前記故障診断ステップで、前記取得した第１検出値と前記最後に取得した第１検出値とが所定値以上変化していると判定した場合、前記第１圧力センサの故障を通知する信号を出力する通知ステップと、
を含む圧力センサの診断方法。