JP2011230556A - 車両盗難警報音駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】内蔵電池で駆動する場合でも十分な音圧の警報音を発生させることができる車両盗難警報音駆動回路を提供する。
【解決手段】タップｔ２−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ６間の巻線数は、タップｔ３−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ５間の巻数より多く、中性点にタップｔ４が接続され、タップｔ１、ｔ７にサイレンＳｉが接続されるトランスＴ１と、タップｔ４に接続されるバッテリー２１および、バッテリー２１より出力電圧が低い内蔵電池３１と、タップｔ２，ｔ６に接続されるスイッチング素子Ｑ１とタップｔ３，ｔ５に接続されるスイッチング素子Ｑ３とを有する発音体駆動部１と、発音体駆動部１を制御する制御部４とを備え、バッテリー２１で駆動する場合ＦＥＴ１ａ，ＦＥＴ１ｂを交互にオン・オフし、内蔵電池３１で駆動する場合ＦＥＴ２ａ，ＦＥＴ２ｂを交互にオン・オフすることでサイレンＳｉに電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両盗難警報音駆動回路に関するものである。

近年、車両盗難や車上盗難などの自動車に対する犯罪が増加しているため、車両の異常（例えば、不審者の車内への侵入や窓ガラスの破壊、レッカーによる移動など）を検出して警報を発する車両盗難警報機が普及してきている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、窃盗者等が車両盗難警報機の動作を止める目的で、バッテリーを外すおそれがある。そこで、車両盗難警報機に搭載された内蔵電池を用いて、バッテリーが外された状態でも警報音を発することができる車両盗難警報機が提供されている。

図３に車両盗難警報機に設けられる従来の車両盗難警報音駆動回路のブロック構成図を示す。

従来の車両盗難警報音駆動回路は、バッテリー１１と、内蔵電池１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、ドライブ回路部１４と、発音体１５とで構成されている。

バッテリー１１は、車両に搭載される鉛蓄電池で構成されている。本従来例のバッテリー１１の出力電圧Ｖ１１は１２ＶのＤＣ電圧である。内蔵電池１２は、Ｎｉ−ＭＨ電池やリチウム電池等で構成されている。本従来例の内蔵電池１２の出力電圧Ｖ１２は、４．８Ｖ〜６．０ＶのＤＣ電圧である。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、バッテリー１１が搭載されている場合は、バッテリー１１を入力電源とし、バッテリー１１が外されている場合は、内蔵電池１２を入力電源とする。また、バッテリー１１からＤＣ／ＤＣコンバータ１３への電源供給をオン・オフするトランジスタやＦＥＴ等の半導体素子からなるスイッチＳＷが設けられている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、フライバック方式で構成されており、入力電圧に対する出力電圧の昇圧比が可変となるように構成されている。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、電圧値が異なる出力電圧Ｖ１１または出力電圧Ｖ１２を異なる昇圧比で昇圧して、一定の出力電圧Ｖ１３を出力する。本従来例のＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力電圧Ｖ１３は、４０ＶのＤＣ電圧である。

ドライブ回路部１４は、図示しない４個のトランジスタを備えている。そして、４個のトランジスタをオン・オフすることで、ＤＣ電圧の出力電圧Ｖ１３から高周波の出力電圧Ｖ１４を生成する。本従来例のドライブ回路部１４の出力電圧Ｖ１４は、８０Ｖｐｐの高周波電圧である。

発音体１５は、セラミック振動子で構成されるサイレンである。そして、出力電圧Ｖ１４が印加されると、発音体１５から警報音が発生する。

上記構成で、従来の車両盗難警報音駆動回路は、バッテリー１１の有無に関わらず、発音体１５から同じ音圧の警報音を発することができる。

特開２００５−２１５５４４号公報

従来の車両盗難警報音駆動回路のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、バッテリ１１または内蔵電池１２から出力される電圧値が互いに異なっていても、昇圧比を変動させて所定の出力電圧Ｖ１３を生成して出力していた。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は昇圧比を変動させる構成が必要なため回路構成が複雑となる問題があった。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３でバッテリー１１または内蔵電池１２からの出力電圧を昇圧した後に、ドライブ回路１４で高周波電圧に変換している。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とドライブ回路１４との両方が必要となるので、部品点数が増加し、コストが高くなる問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易回路構成で、内蔵電池で駆動する場合でも十分な音圧の警報音を発生させることができる車両盗難警報音駆動回路を提供することにある。

本発明の車両盗難警報音駆動回路は、第１乃至第４のタップおよび中性タップを具備し、前記第１のタップと前記第２のタップとの間の巻線の巻数は、前記第３のタップと前記第４のタップとの間の巻線の巻数よりも多く、前記中性タップは前記第１のタップと前記第２のタップとの間の巻線と前記第３のタップと前記第４のタップとの間の巻線との各中性点に接続することで構成される入力部と、当該入力部に磁気的に結合して発音体が接続される出力部とで構成されるトランスと、一方の極が前記中性タップに着脱自在に構成され、直流電圧を出力する第１の電源と、前記第１の電源より出力電圧が低く、一方の極が前記中性タップに接続され、直流電圧を出力する第２の電源と、一端が前記トランスの第１のタップに接続され、他端が前記第１の電源の他方の極に接続される第１の駆動スイッチおよび、一端が前記トランスの第２のタップに接続され、他端が前記第１の電源の他方の極に接続される第２の駆動スイッチおよび、一端が前記トランスの第３のタップに接続され、他端が前記第２の電源の他方の極に接続される第３の駆動スイッチおよび、一端が前記トランスの第４のタップに接続され、他端が前記第２の電源の他方の極に接続される第４の駆動スイッチを有する発音体駆動部と、前記トランスに電力を供給する電源として、前記第１の電源と前記第２の電源とのうち、いずれか一方の電源を選択する電源選択部と、前記発音体駆動部の前記第１乃至第４の駆動スイッチのオン・オフを制御する制御部とを備え、前記電源選択部が前記第１の電源を選択した場合、前記制御部は前記第１の駆動スイッチおよび前記第２の駆動スイッチを交互にオン・オフし、前記第３の駆動スイッチおよび前記第３の駆動スイッチをオフすることで、前記第１の電源から前記発音体に電力を供給し、前記電源選択部が前記第２の電源を選択した場合、前記制御部は前記第３の駆動スイッチおよび前記第４の駆動スイッチを交互にオン・オフし、前記第１の駆動スイッチおよび前記第２の駆動スイッチをオフすることで、前記第２の電源から前記発音体に電力を供給することを特徴とする。

この車両盗難警報音駆動回路において、前記電源選択部は、前記第１の電源の出力段に設けられ前記第１の電源から前記トランスへの電源供給をオン・オフする半導体素子からなる第１の電源スイッチと、前記第２の電源から前記トランスへの電源供給をオン・オフする第２の電源スイッチとを備え、前記第１の電源スイッチの出力端に直列接続され、当該第１の電源スイッチの出力端に向かって流れる電流を阻止する第１の逆流防止手段を設けることが好ましい。

この車両盗難警報音駆動回路において、前記第１の駆動スイッチと前記第１のタップとの間には、前記第１の駆動スイッチから前記第１のタップに向かって流れる電流を阻止する第２の逆流防止手段が設けられ、前記第２の駆動スイッチと前記第２のタップとの間には、前記第２の駆動スイッチから前記第２のタップに向かって流れる電流を阻止する第３の逆流防止手段が設けられることが好ましい。

この車両盗難警報音駆動回路において、前記第２の電源の出力段には、当該第２の電源の一方の極に向かって流れる電流を阻止する第４の逆流防止手段が設けられることが好ましい。

この車両盗難警報音駆動回路において、前記第１の電源を用いて前記第２の電源を充電する充電回路を備えており、当該充電回路の出力端に直列接続され、前記第２の電源から前記充電回路に向かって流れる電流を阻止する第５の逆流防止手段が設けられることが好ましい。

この車両盗難警報音駆動回路において、前記トランスは、オートトランスであることが好ましい。

この車両盗難警報音駆動回路において、前記トランスは、前記第１乃至第４のタップと前記中性タップとを有する１次巻線と、前記発音体が接続される２次巻線とを備えることが好ましい。

以上説明したように、本発明では、簡易回路構成で、内蔵電池で駆動する場合でも十分な音圧の警報音を発生させることができるという効果がある。

本発明の車両盗難警報音駆動回路の概略回路構成図を示す。 同上の概略回路構成図を示す。 従来の車両盗難警報音駆動回路のブロック構成図を示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１に本発明の実施形態１の車両盗難警報音駆動回路の回路構成図を示す。本実施形態の車両盗難警報音駆動回路は、トランスＴ１と、発音体駆動部１と、車両電池部２と、内蔵電池部３と、制御部４とで構成されている。

トランスＴ１の構成について説明する。トランスＴ１は、オートトランス（単巻変圧器）で構成されている。また、トランスＴ１は、セラミック圧電板（セラミック振動板）またはダイナミックスピーカー等で構成されるサイレンＳｉ（発音体）が出力部に接続されている。トランスＴ１は、巻線の端から順にタップｔ１〜ｔ７が設けられており、タップｔ２〜ｔ６とで入力部を構成し、タップｔ１、ｔ７で出力部を構成している。タップｔ１、ｔ７は巻線の両端に設けられ、タップｔ４（中性タップ）はトランスＴ１の中性点に設けられている。また、タップｔ２（第１のタップ）、ｔ３（第３のタップ）はタップｔ１とｔ４との間に設けられ、タップｔ５（第４のタップ）、ｔ６（第２のタップ）はタップｔ４とｔ７との間に設けられている。タップｔ２−ｔ４間の巻線数は、タップｔ４−ｔ６間の巻線数と同じであり、タップｔ３−ｔ４間の巻線数は、タップｔ４−ｔ５間の巻線数と同じである。また、タップｔ２−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ６巻の巻線数は、タップｔ３−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ５巻の巻線数よりも多い。タップｔ１、ｔ７はコネクタＣＮ１を介して、サイレンＳｉに接続されている。また、タップｔ４はトランスＴ１の中性点であり、車両電池部２および内蔵電池部３に接続されている。また、タップｔ２、ｔ３、ｔ５、ｔ６は発音体駆動部１に接続されている。

次に、発音体駆動部１の構成について説明する。発音体駆動部１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、コンデンサＣ１と、ダイオードＤ３、Ｄ４とで構成されている。そして、発音体駆動部１とトランスＴ１とでプッシュプル回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１は複合パッケージであり、２つのＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ１ａ（第１の駆動スイッチ）、ＭＯＳＦＥＴ１ｂ（第２の駆動スイッチ）（以下、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂと略称する）を備えている。なお、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂのドレイン−ソース間には寄生ダイオードがあり、ゲート−ソース間にはゲート保護ダイオードを備えている。また、スイッチング素子Ｑ３はスイッチング素子Ｑ１と同じ素子であり、ＦＥＴ２ａ（第３の駆動スイッチ）およびＦＥＴ２ｂ（第４の駆動スイッチ）で構成されている。

また、スイッチング素子Ｑ２は複合パッケージであり、２つのＮＰＮ型のトランジスタＴｒ１ａ、Ｔｒ１ｂを備えている。なお、トランジスタＴｒ１ａ、Ｔｒ１ｂは、ベースの入力段および、ベース−エミッタ間にバイアス抵抗を備えている。また、スイッチング素子Ｑ４はスイッチング素子Ｑ２と同じ素子であり、トランジスタＴｒ２ａ、Ｔｒ２ｂで構成されている。

ＦＥＴ１ａは、ドレインがダイオードＤ３を介してタップｔ２に接続され、ゲートが抵抗Ｒ１とＴｒ１ａのコレクタとの接続点に接続され、ソースがグランドＧＮＤに接続されている。また、ＦＥＴ１ｂは、ドレインがダイオードＤ４を介してタップｔ６に接続され、ゲートが抵抗Ｒ２とＴｒ１ｂのコレクタとの接続点に接続され、ソースがグランドＧＮＤに接続されている。ダイオードＤ３は、アノードがタップｔ２に接続され、カソードがＦＥＴ１ａのドレインに接続されている。ダイオードＤ４は、アノードがタップｔ６に接続され、カソードがＦＥＴ１ｂのドレインに接続されている。また、トランジスタＴｒ１ａは、コレクタが抵抗Ｒ１を介してタップｔ４に接続され、エミッタがグランドＧＮＤに接続され、ベースに駆動信号Ｓ１ａが入力される。また、トランジスタＴｒ１ｂは、コレクタが抵抗Ｒ２を介してタップｔ４に接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースに駆動信号Ｓ１ｂが入力される。

また、ＦＥＴ２ａは、ドレインがタップｔ３に接続され、ゲートが抵抗Ｒ３とＴｒ２ａのコレクタとの接続点に接続され、ソースがグランドＧＮＤに接続されている。また、ＦＥＴ２ｂは、ドレインがタップｔ５に接続され、ゲートが抵抗Ｒ４とＴｒ２ｂのコレクタとの接続点に接続され、ソースがグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ２ａは、コレクタが抵抗Ｒ３を介してタップｔ４に接続され、エミッタがグランドＧＮＤに接続され、ベースに駆動信号Ｓ１ｃが入力される。また、トランジスタＴｒ２ｂは、コレクタが抵抗Ｒ４を介してタップｔ４に接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースに駆動信号Ｓ１ｄが入力される。

また、コンデンサＣ１は電解コンデンサで構成されており、トランス１のタップｔ４とグランドＧＮＤとの間に設けられる。

次に、車両電池部２の構成について説明する。車両電池部２は、バッテリー２１（車両電池）と、スイッチ部２２と、充電部２３とで構成されている。

バッテリー２１（第１の電源）は、車両に搭載されており、鉛蓄電池で構成されている。本実施形態のバッテリー２１の出力電圧Ｖ１は、１２ＶのＤＣ電圧である。バッテリー２１は、正極がスイッチ部２２および充電部２３に接続され、負極がグランドＧＮＤに接続されている。

スイッチ部２２は、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４と、抵抗Ｒ５〜Ｒ７と、ダイオードＤ１（第１の逆流防止手段）とで構成されている。トランジスタＴｒ３（第１の電源スイッチ）はＰＮＰ型トランジスタで構成され、トランジスタＴｒ４はＮＰＮ型トランジスタで構成されており、ベース−エミッタ間にバイアス抵抗を備えている。トランジスタＴｒ３は、エミッタがバッテリー２１に接続され、コレクタがダイオードＤ１のアノードに接続され、ベースが抵抗Ｒ６を介してトランジスタＴｒ４のコレクタに接続されている。また、抵抗Ｒ５がトランジスタＴｒ３のエミッタ−ベース間に設けられている。また、トランジスタＴｒ４は、エミッタがグランドＧＮＤに接続され、ベースに抵抗Ｒ７を介してバッテリー制御信号Ｓ２が入力される。また、ダイオードＤ１のカソードは、トランスＴ１のタップｔ４に接続されている。

充電部２３（充電回路）は、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６と、抵抗Ｒ８〜Ｒ１０と、ツェナーダイオードＺＤ１と、ダイオードＤ２とで構成されている。トランジスタＴｒ５はＰＮＰ型トランジスタで構成され、トランジスタＴｒ６はＮＰＮ型トランジスタで構成されており、ベース−エミッタ間にバイアス抵抗を備えている。トランジスタＴｒ６は、コレクタが抵抗Ｒ９に接続され、エミッタがグランドＧＮＤに接続され、ベースに抵抗Ｒ１０を介して充電制御信号Ｓ３が入力される。また、ツェナーダイオードＺＤ１は、アノードが抵抗Ｒ９に接続され、カソードがバッテリー２１に接続されている。トランジスタＴｒ５は、エミッタが抵抗Ｒ８を介してバッテリー２１に接続され、ベースがツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ９との接続点に接続され、コレクタがダイオードＤ２のアノードに接続されている。また、ダイオードＤ２のカソードは、コネクタＣＮ２を介してバックアップ用内蔵電池３１（以下、内蔵電池３１と略称する）の正極に接続されている。

次に、内蔵電池部３の構成について説明する。内蔵電池部３は、内蔵電池３１と、スイッチ部３２とで構成されている。

内蔵電池３１（第２の電源）は、Ｎｉ−ＭＨ電池で構成される２次電池や、リチウム電池で構成される１次電池等が用いられ、４．８Ｖ〜６．０ＶのＤＣ電圧を出力する。本実施形態の内蔵電池３１は、１．２ＶのＮｉ−ＭＨ電池を５個備えており、出力電圧Ｖ２は６．０ＶのＤＣ電圧となる。また、内蔵電池３１は、正極がコネクタＣＮ２を介してスイッチ部３２に接続され、負極がコネクタＣＮ２を介してグランドＧＮＤに接続されている。

スイッチ部３２は、スイッチング素子Ｑ５（第２の電源スイッチ）と、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ７と、抵抗Ｒ１１とで構成されている。スイッチング素子Ｑ５は、複合パッケージであり、２つのＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ３ａ、３ｂ（以下、ＦＥＴ３ａ、ＦＥＴ３ｂと略称する）を備えている。ＦＥＴ３ａは、ドレインが内蔵電池３１に接続され、ソースがＦＥＴ３ｂのソースに接続され、ゲートがトランジスタＴｒ７のコレクタに接続されている。また、ＦＥＴ３ｂは、ドレインがトランスＴ１のタップｔ４に接続され、ゲートがトランジスタＴｒ７のコレクタに接続されている。また、ＦＥＴ３ａおよびＦＥＴ３ｂは、ソース−ゲート間に抵抗Ｒ１１が接続されている。また、ＦＥＴ３ａおよびＦＥＴ３ｂは、ドレイン−ソース間には寄生ダイオードがあり、ゲート−ソース間にはゲート保護ダイオードを備えている。

また、トランジスタＴｒ７は、ベースの入力段およびベース−エミッタ間にバイアス抵抗を内蔵している。トランジスタＴｒ７は、エミッタがグランドＧＮＤに接続され、ベースにバイアス抵抗を介して内蔵電池制御信号Ｓ４が入力される。

次に、制御部４の構成について説明する。制御部４は、内蔵電池３１に接続されており、出力電圧Ｖ２で駆動する。制御部４は、駆動信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄを発音体駆動部１に出力することで、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂおよびＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂのオン・オフを制御する。また、制御部４とスイッチ部２２、３２とで電源選択部を構成しており、制御部４は、バッテリー制御信号Ｓ２をスイッチ部２２に出力し、充電信号Ｓ３を充電部２３に出力し、内蔵電池制御信号Ｓ４をスイッチ部３２に出力する。そして、制御部４はスイッチ部２２とスイッチ部３２とのうちいずれか一方のみをオンして、バッテリー２１または内蔵電池３１からトランスＴ１に電力が供給される。また、制御部４は、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１と、内蔵電池３１の出力電圧Ｖ２とを検出している。また、制御部４は、車両盗難警報機に備えられた図示しない異常検出部から、異常検出の有無を示す警報信号Ｓ５が入力される。

次に本実施形態の車両盗難警報音駆動回路の動作について説明する。

まず、バッテリー２１を用いてサイレンＳｉを駆動する場合について説明する。制御部４は、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１を検出する。そして、出力電圧Ｖ１が所定値以上である場合、制御部４はバッテリー２１が存在すると判断する。そして、ハイレベルのバッテリー制御信号Ｓ２をスイッチ部２２に出力する。ハイレベルのバッテリー制御信号Ｓ２がスイッチ部２２のトランジスタＴｒ４のベースに入力すると、トランジスタＴｒ４がオンし、トランジスタＴｒ３がオンする。したがって、バッテリー２１は、ダイオードＤ１を介してトランスＴ１のタップｔ４に導通され、バッテリー２１からトランスＴ１に電源供給される。

また、制御部４はローレベルの内蔵電池制御信号Ｓ４をスイッチ部３２に出力する。ローレベルの内蔵電池制御信号Ｓ４がスイッチ部３２のトランジスタＴｒ７のベースに入力すると、トランジスタＴｒ７はオフし、ＦＥＴ３ａ、ＦＥＴ３ｂはオフする。したがって、内蔵電池３１とトランスＴ１のタップｔ３とが遮断され、内蔵電池３１からトランスＴ１には電源供給されない。

そして、車両盗難警報機が異常を検出すると、図示しない異常検出部から制御部４にハイレベルの警報信号Ｓ５が出力される。制御部４は、ハイレベルのバッテリー制御信号Ｓ２を出力しているときに、ハイレベルの警報信号Ｓ５が入力されると、ハイレベルとローレベルを交互に繰り返す駆動信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂを発音体駆動部１に出力する。また、制御部４は、ローレベルの駆動信号Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを発音体駆動部１に出力する。

ハイレベルの駆動信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂがスイッチング素子Ｑ２に出力された場合、トランジスタＴｒ１ａ、Ｔｒ１ｂがオンし、スイッチング素子Ｑ１のＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂがオンする。したがって、トランスＴ１のタップｔ２、ｔ６がグランドＧＮＤに短絡される。また、ローレベルの駆動信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂがスイッチング素子Ｑ２に出力された場合、トランジスタＴｒ１ａ、Ｔｒ１ｂがオフし、スイッチング素子Ｑ２がオフする。したがって、トランスＴ１のタップｔ２、ｔ６がグランドＧＮＤから遮断される。

したがって、制御部４はハイレベルとローレベルを繰り返す駆動信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂを出力することで、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂを交互にオン・オフさせる。それによって、トランスＴ１のタップｔ２−ｔ４間と、タップｔ４−ｔ６間とに交互に電流が流れる。上記のようにプッシュプル回路で構成された発音体駆動部１を用いて、バッテリー２１からトランスＴ１のタップｔ４に印加される出力電圧Ｖ１を昇圧・変換して、タップｔ１、ｔ７間にサイレン駆動電力を生成する。そして、コネクタＣＮ１を介して接続されてサイレンＳｉにサイレン駆動電力が供給され、サイレンＳｉは警報音を発する。

なお、スイッチング素子Ｑ４にはローレベルの駆動信号Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄが入力されるので、トランジスタＴｒ２ａ、Ｔｒ２ｂおよび、ＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂはオフする。したがって、タップｔ３、ｔ５はグランドＧＮＤから遮断されている。

なお、車両盗難警報機が異常を検出していない場合は、図示しない異常検出部から制御部４にローレベルの警報信号Ｓ５が出力される。制御部４にローレベルの警報信号Ｓ５が入力すると、制御部４は、ローレベルのバッテリー制御信号Ｓ２をスイッチ部２２に出力し、ローレベルの駆動信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄを発音体駆動部１に出力する。したがって、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂおよびＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂがオフするので、トランスＴ１に電流が流れず、サイレンＳｉは警報音を発しない。

また、制御部４は内蔵電池３１の出力電圧Ｖ２を検出している。そして、出力電圧Ｖ２が所定値以下である場合、制御部４はハイレベルの充電信号Ｓ３を充電部２３に出力する。ハイレベルの充電信号Ｓ３がトランジスタＴｒ６のベースに入力すると、トランジスタＴｒ６がオンし、トランジスタＴｒ５がオンする。トランジスタＴｒ５がオンすることによって、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１が抵抗Ｒ８とダイオードＤ２を介して内蔵電池３１の正極に印加される。そして、内蔵電池３１は充電される。

内蔵電池３１が充電され、出力電圧Ｖ２が所定値以上となると、制御部４はローレベルの充電信号Ｓ３を充電部２３に出力する。ローレベルの充電信号Ｓ３がトランジスタＴｒ６のベースに入力すると、トランジスタＴｒ６がオフし、トランジスタＴｒ５がオフする。それによって、バッテリー２１から内蔵電池３１への電源供給は停止する。また、充電部２３の出力端にはダイオードＤ２（第５の逆流防止手段）が設けられており、電流が流れる方向を制限している。したがって、ダイオードＤ２が内蔵電池３１から充電部２３に向かって流れる電流を阻止するので、内蔵電池３１からの逆電圧によるトランジスタＴｒ５の破壊を防止することができる。

次に、内蔵電池３１を用いてサイレンＳｉを駆動する場合について説明する。本実施形態の車両盗難警報音駆動回路は、バッテリー２１が存在しない場合、内蔵電池３１を用いてサイレンＳｉを駆動する。例えば、窃盗者が車両盗難警報機の動作および警報音を止める目的で、バッテリー２１を取り外すおそれがある。

まず、制御部４はバッテリー２１の出力電圧Ｖ１を検出する。そして、出力電圧Ｖ１が所定値以下である場合、制御部４はバッテリー２１が存在しないと判断する。そして、制御部４はハイレベルの内蔵電池制御信号Ｓ４をスイッチ部３２に出力する。ハイレベルの内蔵電池制御信号Ｓ４がトランジスタＴｒ７のベースに入力すると、トランジスタＴｒ７がオンし、スイッチング素子Ｑ５のＦＥＴ３ａ、ＦＥＴ３ｂがオンする。したがって、内蔵電池３１とトランスＴ１のタップｔ４とが導通し、内蔵電池３１からトランスＴ１に電源供給される。

また、制御部４はローレベルのバッテリー制御信号Ｓ２をスイッチ部２２に出力する。ローレベルのバッテリー制御信号Ｓ２がスイッチ部２２のトランジスタＴｒ４のベースに入力されると、トランジスタＴｒ４がオフし、トランジスタＴｒ３がオフする。したがって、バッテリー２１とトランスＴ１のタップｔ４とが遮断すると同時に、制御部４はハイレベルの内蔵電池制御信号Ｓ４を出力して、ハイレベルとローレベルを繰り返す駆動信号Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを発音体駆動部１に出力する。また、制御部４は、ローレベルの駆動信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂを発音体駆動部１に出力する。

ハイレベルの駆動信号Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄがスイッチング素子Ｑ４に出力された場合、トランジスタＴｒ２ａ、Ｔｒ２ｂがオンし、スイッチング素子Ｑ３のＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂがオンする。したがって、トランスＴ１のタップｔ３、ｔ５がグランドＧＮＤに短絡される。また、ローレベルの駆動信号Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄがスイッチング素子Ｑ４に出力された場合、トランジスタＴｒ２ａ、Ｔｒ２ｂがオフし、スイッチング素子Ｑ３がオフする。したがって、トランスＴ１のタップｔ３、ｔ５がグランドＧＮＤから遮断される。

したがって、制御部４はハイレベルとローレベルを繰り返す駆動信号Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを出力することで、ＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂを交互にオン・オフさせる。それによって、トランスＴ１のタップｔ３−ｔ４間と、タップｔ４−ｔ５間とに交互に電流が流れる。上記のようにプッシュプル回路で構成された発音体駆動部１を用いて、内臓電池３１からトランスＴ１のタップｔ４に印加される出力電圧Ｖ２を昇圧・変換して、タップｔ１、ｔ７間にサイレン駆動電力を生成する。そして、コネクタＣＮ１を介して接続されてサイレンＳｉにサイレン駆動電力が供給され、サイレンＳｉは警報音を発する。

なお、スイッチング素子Ｑ２にはローレベルの駆動信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂが入力されるので、トランジスタＴｒ１ａ、Ｔｒ１ｂおよび、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂはオフする。したがって、タップｔ２、ｔ４はグランドＧＮＤから遮断されている。

この様に、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１が所定値以下となった場合、内蔵電池３１に切り替わり、サイレンＳｉが警報音を発する。

また、バッテリー２１が取り外されている状態において、車両電池部２のスイッチ部２２に設けられているＰＮＰ型のトランジスタＴｒ３のコレクタに、内臓電池３１の出力電圧Ｖ２（逆電圧）が印加されると、トランジスタＴｒ３が破壊するおそれがある。

しかし、本実施形態では、車両電池部２の出力段にダイオードＤ１（第１の逆流防止手段）が設けられている。ダイオードＤ１は、アノードがトランジスタＴｒ３のコレクタに接続し、カソードがＦＥＴ３ｂのドレインに接続している。そのため、内蔵電池３１の出力電圧Ｖ２がトランジスタＴｒ３のコレクタに印加されることはない。

また、内蔵電池３１を用いてサイレンＳｉから警報音を発する際に、ＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂがオン・オフし、トランスＴ１に電流が流れる。ここで、ＦＥＴ２ａがオンし、ＦＥＴ２ｂがオフしている場合、タップｔ３とｔ４との間には出力電圧Ｖ２が印加される。ここで、タップｔ３とｔ４との間の巻線数をｎ１、タップｔ２とｔ４との間の巻線数をｎ２とする。タップｔ２とｔ４との間に発生する電圧Ｖ３は、Ｖ３＝ｎ２×Ｖ２／ｎ１となる。本実施形態では、ｎ１とｎ２との関係を、ｎ２／ｎ１≒出力電圧Ｖ１／出力電圧Ｖ２となるように設定している。したがって、タップｔ２とｔ４との間に発生する電圧Ｖ３は、Ｖ３＝ｎ２×Ｖ２／ｎ１＝（１２Ｖ／６Ｖ）×６Ｖ＝１２Ｖとなる。このときに、ＦＥＴ１ａのドレイン−ソース間の電圧Ｖｄｓは、Ｖｄｓ＝−（Ｖ３−Ｖ２）＝−（１２Ｖ−６Ｖ）＝−６Ｖとなる。つまり、内蔵電池３１を用いて駆動する際に、ＦＥＴ２ａがオンしたときに、ＦＥＴ１ａのドレイン−ソース間には、−６Ｖの逆起電圧が発生する。同様にＦＥＴ２ｂがオンしたときに、ＦＥＴ１ｂのドレイン−ソース間にも−６Ｖの逆起電圧が発生する。この逆起電圧によって、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂ内部のダイオードを通して導通する。

しかし、本実施形態では、ＦＥＴ１ａとタップｔ２との間にダイオードＤ３（第２の逆流防止手段）が設けられ、ＦＥＴ１ｂとタップｔ６との間にダイオードＤ４（第３の逆流防止手段）が設けられている。ダイオードＤ３は、アノードがタップｔ２に接続され、カソードがＦＥＴ１ａのドレインに接続されている。ダイオードＤ４は、アノードがタップｔ６に接続され、カソードがＦＥＴ１ｂのドレインに接続されている。そのため、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂに逆起電圧が印加されるのを防止することができる。

また、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１（１２Ｖ）は、内蔵電池３１の出力電圧Ｖ２（６Ｖ）よりも大きい電圧となっている。したがって、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１が内蔵電池３１に逆流するおそれがある。しかし、スイッチ部３２はスイッチング素子Ｑ５（第４の逆流防止手段）を備えている。スイッチング素子Ｑ５（ＦＥＴ３ａ、ＦＥＴ３ｂ）は、内蔵電池３１とダイオードＤ１との間に直列接続されている。ＦＥＴ３ｂのドレインは、ダイオードＤ１に接続されているため、出力電圧Ｖ１がＦＥＴ３ｂの寄生ダイオードを介して、ＦＥＴ３ａに印加される。しかし、バッテリー２１が取り付けられている状態では、ＦＥＴ３ａはオフしている。したがって、ＦＥＴ３ａのソースからドレイン方向は遮断されているので、内蔵電池３１に出力電圧Ｖ１が印加されることはない。

また、本実施形態の車両盗難警報音駆動回路は、出力電圧の異なるバッテリー２１と内蔵電池３１とでサイレンＳｉを駆動する際に用いるタップを変えている。バッテリー２１で駆動する場合は、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂをオン・オフし、タップｔ２−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ６間に電流を流している。また、内蔵電池３１で駆動する場合は、ＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂをオン・オフし、タップｔ３−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ５間に電流を流している。内蔵電池３１で駆動する際に用いるタップｔ３−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ５間の巻線数は、バッテリー２１で駆動する際に用いるタップｔ２−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ６間の巻線数よりも少ない。したがって、内蔵電池３１を用いる場合は、バッテリー２１を用いる場合に対して、トランスＴ１のタップｔ４に印加される電圧をより大きく昇圧する。そのため、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１（１２Ｖ）よりも小さい出力電圧Ｖ２（６Ｖ）の内蔵電池３１を用いてサイレンＳｉを駆動する場合でも、十分な音圧の警報音を発することができる。また、本実施形態ではタップｔ２−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ６間の巻線数ｎ１と、タップｔ３−ｔ４間およびタップｔ４−ｔ５間の巻線数ｎ２との関係をｎ２／ｎ１≒出力電圧Ｖ１／出力電圧Ｖ２となるように設定している。それによって、バッテリー２１で駆動する場合と内蔵電池３１で駆動する場合とで略同じ音圧の警報音を発することができる。

また、従来の車両盗難警報音駆動回路は、図３に示すようにフライバック型のＤＣ／ＤＣコンバータ１３を用いて、バッテリー１１および内蔵電池１２の出力電圧を昇圧していた。フライバック型のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は大電力の出力には適していないため、発音体１５の音圧が小さくなる問題があった。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、入力される互いに異なる電圧値を、昇圧比を変動させることで所定の出力電圧Ｖ１３を生成しているため、回路構成が複雑となる問題があった。

しかし、本実施形態では発音体駆動部１とトランスＴ１とでプッシュプル回路を構成している。発音体駆動部１は、ＦＥＴ１ａ、ＦＥＴ１ｂまたは、ＦＥＴ２ａ、ＦＥＴ２ｂを交互にオン・オフすることで、トランスＴ１のタップｔ４に印加される直流電圧を昇圧すると共に、高周波電力に変換してサイレンＳｉに供給する。フライバック型のＤＣ／ＤＣコンバータ１３よりもサイレンＳｉに供給する電力を大きくすることができ、音圧を大きくすることができる。そのため、サイレンＳｉから発せられる警報音を大きくすることができる。

また、発音体駆動部１とトランスＴ１とで構成されるプッシュプル回路で、直流電圧の昇圧と高周波電力への変換とを行っている。したがって、従来のようにＤＣ／ＤＣコンバータ１３とドライブ回路１４との両方を備える必要がないので、部品点数を減らすことができ、コストを下げることができる。

また、本実施形態のトランスＴ１は、オートトランスで構成されている。したがって、トランスＴ１は、１次巻線と２次巻線とが一部共用されている。そのため、トランスＴ１の巻線数を少なくすることができ、トランスＴ１を小型化することができる。

また、２次巻線を備えたトランスＴ２でサイレンＳｉを駆動する構成としてもよい。図２にトランスＴ２を備えた車両盗難警報音駆動回路の回路構成図を示す。

トランスＴ２は、１次巻線Ｔ２ａと、２次巻線Ｔ２ｂとを備えている。１次巻線Ｔ２ａは、巻線の端から順にタップｔ１１〜ｔ１５が設けらることで入力部を構成している。タップｔ１１、ｔ１５は巻線の両端に設けられ、タップｔ１３は巻線の中点に設けられている。また、タップｔ１２−ｔ１３巻の巻線数は、タップｔ１３−ｔ１４巻の巻線数と同じである。タップｔ１３は、トランスＴ２ａの中性点として、車両電池部２および内蔵電池部３に接続されている。また、タップｔ１１はダイオードＤ３を介してＦＥＴ１ａに接続され、タップｔ１５はダイオードＤ４を介してＦＥＴ１ｂに接続されている。また、タップｔ１２はＦＥＴ２ａに接続され、タップｔ１４はＦＥＴ２ｂに接続されている。

また、２次巻線Ｔ２ｂは、タップｔ１６、ｔ１７が設けられることで出力部を構成している。タップｔ１６、ｔ１７は、２次巻線Ｔ２ｂの両端に設けられており、コネクタＣＮ３を介してサイレンＳｉが接続されている。

他の構成は、図１を用いて上記で説明したトランスＴ１を用いた車両盗難警報音駆動回路と同様であり、同一符号を付して説明は省略する。

内蔵電池３１で駆動する際に用いるタップｔ１２−ｔ１３間およびタップｔ１３−ｔ１４間の巻線数は、バッテリー２１で駆動する際に用いるタップｔ１１−ｔ１３間およびタップｔ１３−ｔ１５間の巻線数よりも少ない。したがって、内蔵電池３１を用いる場合は、バッテリー２１を用いる場合に対して、トランスＴ１のタップｔ４に印加される電圧をより大きく昇圧する。そのため、バッテリー２１の出力電圧Ｖ１（１２Ｖ）よりも小さい出力電圧Ｖ２（６Ｖ）の内蔵電池３１を用いて、サイレンＳｉを駆動する場合でも、サイレンＳｉから発せられる警報音の音圧を十分に得ることができる。

また、トランスＴ２は、１次巻線Ｔ２ａと２次巻線Ｔ２ｂとが絶縁されている。したがって、１次巻線Ｔ２ａ側にサージ電圧やノイズが生じても、サイレンＳｉには伝達されないので、サイレンＳｉを保護することができる。

１ 発音体駆動部
２ 車両電池部
３ 内蔵電池部
４ 制御部
２１ バッテリー
２２ スイッチ部
３１ 内蔵電池
３２ スイッチ部
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
Ｔ１ トランス
Ｓｉ サイレン

Claims (7)

1. 第１乃至第４のタップおよび中性タップを具備し、前記第１のタップと前記第２のタップとの間の巻線の巻数は、前記第３のタップと前記第４のタップとの間の巻線の巻数よりも多く、前記中性タップは前記第１のタップと前記第２のタップとの間の巻線と前記第３のタップと前記第４のタップとの間の巻線との各中性点に接続することで構成される入力部と、当該入力部に磁気的に結合して発音体が接続される出力部とで構成されるトランスと、
   一方の極が前記中性タップに着脱自在に構成され、直流電圧を出力する第１の電源と、
   前記第１の電源より出力電圧が低く、一方の極が前記中性タップに接続され、直流電圧を出力する第２の電源と、
   一端が前記トランスの第１のタップに接続され、他端が前記第１の電源の他方の極に接続される第１の駆動スイッチおよび、一端が前記トランスの第２のタップに接続され、他端が前記第１の電源の他方の極に接続される第２の駆動スイッチおよび、一端が前記トランスの第３のタップに接続され、他端が前記第２の電源の他方の極に接続される第３の駆動スイッチおよび、一端が前記トランスの第４のタップに接続され、他端が前記第２の電源の他方の極に接続される第４の駆動スイッチを有する発音体駆動部と、
   前記トランスに電力を供給する電源として、前記第１の電源と前記第２の電源とのうち、いずれか一方の電源を選択する電源選択部と、
   前記発音体駆動部の前記第１乃至第４の駆動スイッチのオン・オフを制御する制御部とを備え、
   前記電源選択部が前記第１の電源を選択した場合、前記制御部は前記第１の駆動スイッチおよび前記第２の駆動スイッチを交互にオン・オフし、前記第３の駆動スイッチおよび前記第３の駆動スイッチをオフすることで、前記第１の電源から前記発音体に電力を供給し、
   前記電源選択部が前記第２の電源を選択した場合、前記制御部は前記第３の駆動スイッチおよび前記第４の駆動スイッチを交互にオン・オフし、前記第１の駆動スイッチおよび前記第２の駆動スイッチをオフすることで、前記第２の電源から前記発音体に電力を供給することを特徴とする車両盗難警報音駆動回路。
2. 前記電源選択部は、前記第１の電源の出力段に設けられ前記第１の電源から前記トランスへの電源供給をオン・オフする半導体素子からなる第１の電源スイッチと、前記第２の電源から前記トランスへの電源供給をオン・オフする第２の電源スイッチとを備え、
   前記第１の電源スイッチの出力端に直列接続され、当該第１の電源スイッチの出力端に向かって流れる電流を阻止する第１の逆流防止手段を設けることを特徴とする請求項１記載の車両盗難警報音駆動回路。
3. 前記第１の駆動スイッチと前記第１のタップとの間には、前記第１の駆動スイッチから前記第１のタップに向かって流れる電流を阻止する第２の逆流防止手段が設けられ、前記第２の駆動スイッチと前記第２のタップとの間には、前記第２の駆動スイッチから前記第２のタップに向かって流れる電流を阻止する第３の逆流防止手段が設けられることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の車両盗難警報音駆動回路。
4. 前記第２の電源の出力段には、当該第２の電源の一方の極に向かって流れる電流を阻止する第４の逆流防止手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両盗難警報音駆動回路。
5. 前記第１の電源を用いて前記第２の電源を充電する充電回路を備えており、当該充電回路の出力端に直列接続され、前記第２の電源から前記充電回路に向かって流れる電流を阻止する第５の逆流防止手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両盗難警報音駆動回路。
6. 前記トランスは、オートトランスであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両盗難警報音駆動回路。
7. 前記トランスは、前記第１乃至第４のタップと前記中性タップとを有する１次巻線と、前記発音体が接続される２次巻線とを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両盗難警報音駆動回路。

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