💡 素人でもできる!ひらめき自作カーセキュリティ 第二回:鳴り止まないサイレンと「自己保持回路」の作り方

【DIY】ホームセーフティ実践

はじめに:なぜサイレンを「鳴り続けさせる」必要があるの?

前回の装置では、もし窃盗犯が不正にエンジンをかけたとしても、サイレンが鳴り始めた直後にエンジンを切ってしまうと、サイレンも止まってしまいました

これでは、犯人は「ちょっとうるさかったけど、すぐに止まったから大丈夫」と、落ち着いて再び盗みを続行できてしまいます。

真に効果的なセキュリティとは、犯人をパニックに陥らせ、その場から逃走させることです。そのためには、一度鳴り始めたサイレンは、オーナー自身が解除するまで、大音量で鳴り続ける必要があります。

今回の目標は、次のとおりです。

目標とする動作:

  1. 車に不正侵入し、エンジンが始動する(トリガー)。
  2. サイレンが鳴り始める。
  3. エンジンが切られても、サイレンは鳴り続ける。
  4. オーナーが車に戻り、 秘密のスイッチ(解除スイッチ) を押すと、サイレンが止まる。

この魔法のような仕組みを実現するのが、電子工作の基本中の基本である「自己保持回路」です!


🛠️ 新しく追加する電子部品

前回の部品(サイレン、リレー、主電源スイッチ、コード、ヒューズ)に加えて、今回はたった2つの新しい部品を追加するだけでOKです。

新しい部品名役割(車の部品に例えると)なぜ必要か
1. もう一つの12Vリレー自己保持(指を離さないスイッチ)「一度ONになったら、ONの状態を自分で維持する」という魔法のスイッチを作るために使用します。最低2つのリレーが必要です。
2. プッシュ式スイッチ (モーメンタリスイッチ)解除ボタン(魔法を解くボタン)オーナーがサイレンを止めるための、押している間だけOFFになるスイッチです。普段はON(電気が流れている状態)の「常時ON(NC)」タイプが適しています。

💡リレーは2つ必要! 前回のリレーを「サイレンON/OFF担当」(大電流スイッチ)とすると、今回追加するリレーは「自己保持担当」(制御スイッチ)の役割を持ちます。


⚡ 自己保持回路とは?(シンプル図解)

自己保持回路は、電気の世界の「ループ」と「自分の力を自分で使う」というシンプルなアイデアでできています。

1. 「自己保持」のイメージ

例えるなら、自分で自分の背中を支えているような状態です。

  1. スタート(トリガー): 友達(エンジンON信号)があなたの背中を押します。
  2. 自己保持: あなたはすぐさま、自分の手で壁(リレー)を押して、その姿勢(ONの状態)を維持します。
  3. 結果: 友達が手を離しても(エンジンが切られても)、あなたは壁を押して立っていられます。
  4. 解除: 他の誰か(オーナーの解除スイッチ)があなたの手を壁から引き離すと、あなたは姿勢を崩します(回路がOFFになる)。

2. 回路図の進化:2つのリレーの役割

前回の回路に、この「自己保持」の仕組みを組み込みます。

リレー名役割接続される回路
リレー1自己保持リレー (制御の番人)信号(トリガー)が来るとONになり、そのONの状態を自分で維持し、サイレンリレーに信号を送り続ける
リレー2サイレンリレー (大電流の番人)リレー1からの信号を受け取り、大電流のサイレンをONにする。


⚙️ 新しい装置の全体配線図

複雑に見えますが、前回のリレーを動かす信号(コイル)の部分に、新しいリレーとスイッチを追加するだけです。

配線の重要な変更点(自己保持回路の組み込み)

特に重要なのは、「リレー1(自己保持用)」周りの配線です。

1. トリガーの道(エンジンON)

  • 【変更なし】 エンジンONで電気が流れる線(フューエルポンプなど)が、リレー1のコイルに電気を流し始めます。

2. 自己保持の道(ループ)

  • 【新設】 リレー1のスイッチ側(「電気が流れていない時OFF、流れる時ON」の端子、通称NO端子)を使います。
  • このNO端子と、リレー1のコイルの間に、コードを一本繋ぎます
    • 役割: 一度リレー1のコイルに電気が流れてONになると、このNO端子もONになるため、ONになった電気が自分のコイル自身に電気を供給し続けるループが完成します。

3. 解除スイッチの設置

  • 【新設】 上記の「自己保持の道(ループ)」の途中に、オーナーの解除スイッチ(常時ONタイプ)を挟み込みます。
    • 役割: 普段は電気が流れていますが、オーナーが押すと電気が止まり、ループが途切れてリレー1がOFFになり、サイレンが鳴り止みます。

4. リレー2(サイレン)の起動

  • 【変更点】 リレー2(サイレンリレー)のコイルへの電気は、リレー1のONになったスイッチの出力から供給されます。
    • 役割: リレー1が自己保持でONになっている限り、リレー2もONになり続け、サイレンが鳴り続けます。

🛠️ 組み立て手順:自己保持を組み込む!

今回は2つのリレーを同時に扱うので、配線の取り間違いに注意しながら進めましょう。

ステップ 1:リレー1(自己保持)周りの配線

  1. リレー1のコイルにトリガーを繋ぐ
    • エンジンONで電気が流れる線(フューエルポンプなど)を、リレー1のコイル端子の一つに繋ぎます。
    • もう一方のコイル端子はアース(車体)に繋ぎます。
  2. 自己保持のループを作る
    • リレー1のスイッチ側のうち、電源が入力される端子(通称「コモン」端子)から、解除スイッチの片側に線を繋ぎます。
    • 解除スイッチのもう一方から、リレー1のスイッチ側の ONになると電気が流れる端子(NO) に繋ぎます。
    • そして、そのNO端子から出たコードを、リレー1のコイルのトリガーが入力されている端子と同じ箇所に繋ぎます。
    • 🔑 これが自己保持のキモです!

ステップ 2:リレー2(サイレン)周りの配線

  1. リレー2のコイルにリレー1の出力を繋ぐ
    • リレー1のNO端子から出ているコードを、リレー2のコイル端子の一つに繋ぎます。
    • リレー2のもう一方のコイル端子はアース(車体)に繋ぎます。
    • 役割: リレー1がONになっている間、リレー2のコイルに電気が流れ続けます。
  2. サイレンをリレー2に繋ぐ
    • 【前回と同じ】 バッテリーからのプラス(+)線をヒューズを介してリレー2のスイッチに入力し、出力側をサイレンのプラスに繋ぎます。サイレンのマイナスはアースに繋ぎます。

ステップ 3:主電源スイッチと解除スイッチの設置

  • 主電源スイッチ(ON/OFF): 装置全体への電源供給を断つためのスイッチ。これは、リレー1とリレー2の全ての電源の最も上流(バッテリー側)に設置します。(前回と同じ)
  • 解除スイッチ(プッシュ式): 上記ステップ1で作った自己保持ループの電源線(リレー1のNO端子につながっている線)の途中に設置します。普段は目につかない、オーナーだけが知る秘密の場所に隠しましょう。

✅ 動作テストと確認

サイレンと配線が車体に固定されていることを確認してから、バッテリーを繋ぎ、動作テストを行います。

1. オーナー用スイッチをONにする(警戒状態へ)

  • 主電源スイッチをONにします。

2. トリガーのテスト(エンジン始動)

  1. キーを回し、エンジンを始動させます。
  2. 大音量のサイレンが鳴り響くことを確認!
  3. すぐにエンジンを切ります

3. 自己保持のテスト(鳴り続けの確認)

  • エンジンを切った後も、サイレンが鳴り止まらずに継続していることを確認します。
    • 🔑 ここが成功の証です! エンジンからの信号(トリガー)が途切れても、リレー1の自己保持ループがONの状態を維持しているためです。

4. 解除のテスト

  1. 秘密の解除スイッチを探して、短く一回押します
  2. サイレンが鳴り止むことを確認します。
  3. サイレンが止まったら、リレー1のコイルへの自己保持ループの電気が完全に切断されたことになります。

⚠️ 自作セキュリティの応用とさらなる進化

自己保持回路を理解すると、あなたのカーセキュリティは格段に進化します。

応用 1:鳴り続ける時間を設定する

ずっと鳴り続けると近隣に迷惑がかかる可能性もあります。市販のタイマー回路(一定時間後に自動で電力を遮断する装置)を、リレー1からの電源とリレー2の間に挟むことで、「一度鳴ったら5分後に自動停止」といった機能も追加できます。

応用 2:トリガーを増やす

トリガーはエンジンONだけではありません。

  • ドアの開閉検知:ドアが開くと電気が流れる線(ルームランプの線など)をトリガーに加える。
  • 振動センサー:車体を叩いたり揺らしたりするとONになるセンサーをトリガーに加える。

複数のトリガーをリレー1のコイルに並列(並行)に繋ぐことで、「どれか一つでも異常が発生したらサイレンが鳴り始める」多重防御システムを簡単に構築できます!


🌟 まとめと次回予告

今回は、電子工作の基本技術である自己保持回路を使い、より実用的な「鳴り止まないサイレン」を実現しました。これにより、犯人に逃げる時間を与えない、強力なセキュリティの骨格が完成しました。

あなたの愛車は、もう簡単に盗まれることはありません!

次回予告!

第三回は、今回少し触れた 「多重防御」に本格的に挑戦します。振動センサーやドア開閉センサーなどの「トリガー」を増やして 、セキュリティの監視範囲を広げましょう!さらに、リレーを使わずにON/OFFを切り替える半導体(トランジスタ)を使ったスイッチングにも挑戦し、装置の小型化を目指します。お楽しみに!

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