专利名称：特殊灯跟踪轨迹自动转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测控技术与仪器领域，尤其是涉及特殊灯跟踪轨迹自动转向装置，特别适用于交通工具上的车灯与其形成轨迹随动系统方便驾驶员驾驶交通工具。
背景技术：
由于火车在路轨上行使过程中经常要调整行车路线需要左右拐弯。然而火车在拐弯时，火车机头的车灯的照明方向与火车机头拐弯的行驶方向形成切线，而不是为了火车行驶照明前方路基上的铁轨。由此，使火车司机看不清或看不见路基或路基上所发生的情况，无法进行判断处理行使过程中的路况。有时会不可避免出现碾压人畜，造成事故。目前尚没有发现廉价使用的测控仪器。为解决火车机头车灯的照明方向与火车机头拐弯的行驶方向不形成切线，而是使火车机头车灯的照明方向随火车机头车行进方向相一致的目的。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种使灯照明方向与行进方向相一致的特殊灯跟踪轨迹自动转向装置，本发明采用的技术方案是包括灯、立柱、安装底座所组成，此外还包括平台、微分陀螺、连接器、单片机与套筒、托架、发兰齿轮付、旋转电机与电机驱动器和供电电源，在安装底座上部位置设置有立柱、旋转电机与电机驱动器和供电电源，旋转电机上部位置通过轴、发兰齿轮付与连接器相连，灯安装在连接器的上发兰，立柱上部位置设有托架，托架上安装有单片机和套筒，套筒上部位置设置有平台，连接器内空心部分将微分陀螺固定于托架上，微分陀螺的输出连接到单片机处理电路。
所述单片机处理电路的单片机型号为C8051F040单片机。
所述微分陀螺为单轴陀螺。
本发明具备以下效果由于本发明采用了微分陀螺、单片机处理电路，控制电机驱动器，驱动旋转电机安单片机计算处理，沿着一定的方向和角度旋转，从而实现了灯随动系统，使特殊灯跟踪运行轨迹自动转向。此外，本发明还具有精确度高，价格低廉的特点。
附图为本发明结构示意图。
图中，1、车灯；2、平台；3、陀螺；4、单片机与套筒；5、托架；6、发兰齿轮付；7、大齿轮；8、轴；9、立柱；10、旋转电机与电机驱动器和供电电源、；11、安装底座具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
特殊灯跟踪轨迹自动转向装置安装于交通工具的上部或顶部。在交通工具形式的过程中会提供交通工具的照明灯与其行驶方向的轨迹一直的方向。从而使得驾驶员非常清楚的看清交通工具行进中的情况，避免发生不必要的事故。
为了达到上述目的本发明采用陀螺原理及其跟随转动机构相结合，实现了特殊灯跟踪轨迹自动转向装置。由惯性原理，特殊灯跟踪轨迹自动转向装置的陀螺输出力矩与运动物体的关系为Hωcosβ=Jd2βdt2+kddβdt+KYβ±Mf]]>其中，H为陀螺角动量；ω为角速度；β为陀螺转角；J转动惯量；Kd角速度的阻尼力矩；KY为弹性角力矩；Mf为摩擦力矩。特殊灯跟踪轨迹自动转向装置经过结构简化和积分处理可以获得特殊灯跟踪轨迹自动转向装置的运动轨迹转向角α＝∫Hω/KY。将特殊灯通过平台2、微分陀螺3、单片机与套筒4、托架5、和齿轮6、轴8，安装在旋转电机10上，并固定于安装底座11，当底座与所连接的交通工具运行时，特殊灯跟踪轨迹自动转向装置的特殊灯随陀螺产生的运动轨迹转向角α的变化而转动，从而使交通工具在行进中，特殊灯总是照亮其运动的行进轨迹。
本实施例为本发明在火车上的应用。
特殊灯跟踪轨迹自动转向装置包括1、车灯、2、平台；3、微分陀螺、4、单片机与套筒、5、托架；6、发兰齿轮付、7、大齿轮；8、轴；9、立柱；10、旋转电机与电机驱动器和供电电源、11、安装底座所组成。其特征在于火车机头车灯的车灯经连接器与微分陀螺相连接，微分陀螺采用输出通过单片机处理电路控制电机驱动器驱动旋转电机安单片机计算处理，沿着一定的方向和角度旋转，从而实现了车灯随动系统使特殊灯跟踪机车运行轨迹自动转向。
特殊灯跟踪轨迹自动转向装置特别适用于交通工具上的车灯与其形成轨迹随动系统方便驾驶员驾驶交通工具。可以广泛适用于火车机车或其他交通工具。
特殊灯跟踪轨迹自动转向装置应用于各种汽车、警车、轮船、缉私船等交通工具之中，在拐弯时，照亮跟踪其运动轨迹的情况。例如，缉私艇在追击过程中就需要随时发现前进中的情况。火车运行中随时应该掌握前进中的路基情况。汽车在隧道中也应该随时发现前集中的情况，以便及时采取行动躲避事故的发生。
由上述可见，该发明应用的范围广泛，可以避免交通事故的发生。为我国减少因交通事故损失会到非常重要的社会意义和经济意义。
权利要求
1.一种特殊灯跟踪轨迹自动转向装置，包括灯、立柱、安装底座所组成，其特征在于，还包括平台、微分陀螺、连接器、单片机与套筒、托架、发兰齿轮付、旋转电机与电机驱动器和供电电源，在安装底座上部位置设置有立柱、旋转电机与电机驱动器和供电电源，旋转电机上部位置通过轴、发兰齿轮付与连接器相连，灯安装在连接器的上发兰，立柱上部位置设有托架，托架上安装有单片机和套筒，套筒上部位置设置有平台，连接器内空心部分将微分陀螺固定于托架上，微分陀螺的输出连接到单片机处理电路。
2.根据权利要求1所述的一种特殊灯跟踪轨迹自动转向装置，其特征在于，所述单片机处理电路的单片机型号为C8051F040单片机。
3.根据权利要求1所述的一种特殊灯跟踪轨迹自动转向装置，其特征在于，微分陀螺为单轴陀螺。
全文摘要
本发明涉及测控技术与仪器领域，尤其是特殊灯跟踪轨迹自动转向装置。为提供一种使灯照明方向与行进方向相一致的特殊灯跟踪轨迹自动转向装置，本发明采用的技术方案是包括灯、立柱、安装底座所组成，此外还包括平台、微分陀螺、连接器、单片机与套筒、托架、法兰齿轮付、旋转电机与电机驱动器和供电电源，在安装底座上部位置设置有立柱、旋转电机与电机驱动器和供电电源，旋转电机上部位置通过轴、法兰齿轮付与连接器相连，灯安装在连接器的上法兰，立柱上部位置设有托架，托架上安装有单片机和套筒，套筒上部位置设置有平台，连接器内空心部分将微分陀螺固定于托架上，微分陀螺的输出连接到单片机处理电路。本发明主要用于制作可以广泛适用于火车机车或其他交通工具的特殊灯跟踪轨迹自动转向装置。
文档编号B61L15/00GK101062665SQ20061001354
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者樊玉铭 申请人:天津大学