USBと電池で超簡単！DIY盗難防止アラーム

はじめに：なぜ「USB」と「電池」なのか？

通常のカーセキュリティは、車の複雑な配線を切断・加工したり、バッテリーに直接繋いだりする必要があります。素人には敷居が高いですよね。

しかし、このアラームは、次の2つの制約を克服します。

車の配線加工なし: USBポートからアラームのON/OFF信号（トリガー）を取り出します。
配線不要（電池式）: アラーム本体の電源は電池を使うため、車のバッテリー配線は不要です。

このアラームの動作イメージ:

あなたが車から離れるとき、アラームをONにします。
盗難犯がなんらかの操作によりエンジン始動ACC電源（USB）をONにする。
USBからの信号がアラームのトリガーとなり、大音量のブザーが鳴り響く！
ブザーは電池で動いているため、盗難犯がUSBケーブルを抜いても鳴り続けます（自己保持）。

🛠️ 必要な電子部品のリストと役割

このシンプルなアラームを作るために、ご提示いただいた部品から、特に重要な部品とその役割を整理します。

部品名	役割（例え）	なぜこの部品が必要か
1. 単3電池ボックス（3本～4本）	アラームのエネルギー源（乾電池）	車の電源に頼らず、ブザーを鳴らし続けるため。ブザーの電源となります。
2. USB電源ケーブル	アラームのトリガー（情報源）	車のACC電源（キーONでONになる電源）信号を、アラーム回路に供給します。
3. 電子ブザー（高音量）	警報の声	威嚇効果を生むための音源。電池の電圧に合ったブザーを選びます。（例：DC6V～12V動作）
4. ダーリントントランジスタ	超高感度な増幅スイッチ	USBから来る非常に弱い信号を、ブザーを鳴らせる大きなスイッチ力に変換するため。
5. NAND IC またはラッチリレー	自己保持回路（ON状態を維持）	一度鳴り始めたら、USBを抜かれてもブザーを鳴らし続けるための「記憶回路」。今回はNAND ICを使います。
6. 抵抗（2本）	電気の絞り弁	トランジスタを保護し、NAND ICの入力を安定させるため。

⚡ アラームの心臓部：自己保持（ラッチ）回路の仕組み

このアラームの核となるのは、「トリガーが一度でもONになったら、トリガーがOFFになっても、ONの状態を記憶し続ける」仕組みです。今回は、電子回路ではポピュラーなNAND ICを使ったSRラッチ回路で実現します。

1. NAND ICとは？（シンプルなデジタル部品）

NAND ICは、小さなICチップ（集積回路）で、非常に簡単なルールで動く電子部品です。

ルール: 2つの入力が両方ともON（高い電圧）のときだけ、出力がOFF（低い電圧）になる。それ以外（片方でもOFF）は、出力がONになる。

2. SRラッチ（自己保持）回路の構成

NAND ICを2つ組み合わせて配線することで、「S（セット/ON）」と「R（リセット/OFF）」という2つの入力を持つ記憶回路が完成します。

S（セット）: ここに信号が入ると、「ON状態」を記憶します。（今回のトリガー）
R（リセット）: ここに信号が入ると、「OFF状態」に戻します。（今回のオーナーによる解除スイッチ）
Q（出力）: アラームのON/OFF状態を示す信号。（ブザーを鳴らすトランジスタへ接続）

🔑 ポイント: 一度Sに信号が入ると、Sからの信号が途切れても、NAND IC同士が電気を循環させることで、Qの出力はON状態を維持し続けます。

⚙️ 全体配線図：USBトリガーとNANDラッチの結合

この回路図は、あなたがこれまで学んだ要素の応用です。

USB → ダーリントントランジスタ（信号増幅）
トランジスタ出力 → NAND ICラッチ回路（記憶）
NAND IC出力 → ブザー（ブザー電源は電池）

[USB電源信号で作動するバッテリー駆動のカーアラームの配線図（全体図）の画像。

USB入力：+5VのUSB電源ラインは、抵抗（R_base）を介してダーリントントランジスタのベースに接続されます。

ダーリントンスイッチ：トランジスタのエミッタはグランドに接続されます。コレクタはNAND SRラッチのS（セット）入力に接続されます。

NAND SRラッチ（自己保持）：2つのNANDゲートがクロスカップルされています。S入力はトランジスタから、R（リセット）入力はプルアップ抵抗を介してグランドに接続されたモーメンタリスイッチ（オーナーズリセット）から供給されます。

出力とブザー：ラッチのQ出力はブザーに接続されます。ブザーは別売りのバッテリーボックス（例：6Vまたは9V）から電源供給されます。ラッチIC自体もバッテリーボックスから電源供給されます。

オーナーズコントロール：ラッチのR入力に接続されたシンプルなモーメンタリプッシュボタンスイッチは、手動リセット（グランドに接続）として機能します。メインのオン/オフスイッチ（トリガーパスには表示されていませんが、暗黙的に示されています）は、バッテリー電源を制御します。

ステップ 1：USBトリガー回路（ダーリントントランジスタの役割）

USBポートから取り出す5Vの電源を、NAND ICが受け取れるON信号に変えます。

USBケーブルの加工: USBケーブルを切断し、電源用のプラス（通常は赤）とマイナス（通常は黒）の線だけを取り出します。
USB → トランジスタ: USBのプラス（＋）線を、抵抗を介してダーリントントランジスタのベース（B）に接続します。
- 役割: この抵抗は、トランジスタを保護するためのものです。
トランジスタの配線:
- エミッタ（E）は、回路のアース（マイナス）に接続します。（USBのマイナス線もここに繋ぐ）
- コレクタ（C）は、NAND ICの「S（セット）」入力に繋ぎます。
- 仕組み: 盗難犯がキーを回しUSBに電気が流れると、トランジスタがONになり、NAND ICのS入力に信号が入ります。

ステップ 2：NAND ICラッチ回路（記憶の中枢）の配線

アラームの状態を記憶する回路です。

NAND ICの電源: NAND ICに、電池ボックスからのプラス（＋）とマイナス（－）を接続します。（ICが壊れないよう、電池の電圧はICの定格内か確認します）
SRラッチの構成: 2つのNANDゲートを、クロスさせて配線し、SRラッチ回路を組みます。
S入力: NAND ICの一方の入力（S）に、ステップ1で作ったダーリントントランジスタの出力（C）を繋ぎます。
R入力（解除スイッチ）: もう一方の入力（R）には、オーナーによる解除用のモーメンタリスイッチを繋ぎます。解除スイッチを押すとICの入力がOFFになるような配線（プルアップ抵抗など）が必要です。

ステップ 3：ブザーの駆動と電池接続

NAND ICの出力を使い、ブザーを鳴らします。ブザーの電源は、電池です。

ブザーの接続: NAND ICの出力（Q）を直接ブザーに繋ぎます。
- ※高音量のブザーは電池の容量を食うため、ブザーとICの間に、さらに別のトランジスタを挟んで駆動する方が望ましいですが、ここではシンプルな接続で進めます。
電池の役割: ブザーとNAND ICの両方に、電池ボックスから安定した電源を供給します。

🚨 盗難防止アラームの「作動スイッチ」と「解除」の動作

このアラームは、次の2つの状態を切り替えることで動作します。

1. 警戒セット（電源ON）

オーナー: 車を離れるとき、アラームの主電源スイッチ（電池ボックスの電源）をONにします。
状態: NAND ICは待機状態です。USBにはまだ電気が来ていません。

2. トリガー作動（ブザーON）

盗難犯: 犯人が乗り込み、キーを回してACC電源をONにします。
動作:
1. USBポートから5Vの電気が流れ、ダーリントントランジスタがONになります。
2. トランジスタのON信号がNAND ICのS（セット）入力に入り、ラッチ回路がON状態を記憶します。
3. NAND ICの出力（Q）がONになり、ブザーが鳴り響きます。

3. 自己保持の確認（USBを切っても鳴り続ける！）

盗難犯: ブザーの音に驚き、慌ててUSBケーブルを抜く。
動作:
1. USBからの信号が途切れても、NAND ICが内部でON状態を記憶し続けているため、ブザーは鳴り止みません。
2. ブザーは電池で動いているため、車載バッテリーが切れても、電池の寿命が尽きるまで鳴り続けます。

4. オーナーによる解除（リセット）

オーナー: 車に戻ったら、すぐに秘密の解除スイッチ（R入力）を押します。
動作: NAND ICのR（リセット）入力に信号が入り、ラッチ回路の記憶がリセットされ、ブザーが即座に鳴り止みます。

✅ 最終まとめと設置のヒント

この回路は、車の配線に全く手を加えないため、レンタカーやリース車でも使える非常にクリーンなソリューションです。

設置の工夫:

ブザーの隠し場所: ブザーの音源が分かりにくいように、ダッシュボードの奥やシートの下など、すぐには手が届かない場所に設置しましょう。
解除スイッチの隠蔽: 解除スイッチは、オーナーしか知らない秘密の場所（例：座席の下、コインケースの裏など）に設置することで、セキュリティ性が高まります。
ケースへの収納: 全ての部品を小型のプラスチックケースにまとめ、布やテープで目立たないように覆うことで、よりプロフェッショナルな仕上がりになります。

このシンプルな回路こそが、制約の多い環境で実現できる最も実用的で、最も簡単なDIY盗難防止装置です。この知識を活かして、愛車を守る安心を手に入れましょう！🎉