专利名称：基于手势识别和ZigBee的道路交通控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种道路交通控制系统，尤其涉及一种能判定控制方向并将识别的交警手势信号通过ZigBee无线传输来实现交通控制的系统。
背景技术：
目前，公路路口所用的交通灯几乎都是按照事先设计好的程序来执行相应的控制过程，或者可以通过控制台的电脑进行改变，这样的交通灯灵活性比较差，在出现交通堵塞或者一些特殊情况时不能根据现场情况灵活的疏导交通。使用遥控器实现现场控制的交通灯，它的缺陷就是设备的可移植性差，往往在这个路口使用的遥控器拿去控制其他的交通灯时，就不符合情况。交警有时会通过手势引导车辆通行，由于人为因素，偶尔会出现交警的指挥手势与交通灯指示不一致的情况，这样难免给司机带来了一些误导，引起一些不必要的麻烦。专利号为ZL200810137513，名称为“基于手势识别的多功能无线交警手势识别系统”中虽然也采用了三轴加速度传感器来进行手势识别，但是仔细分析可以发现，它的它的缺点以及局限性很大。该系统用于一些突发或者紧急事件的交通疏导，仅仅是对某个方向的交通进行引导，不能灵活更改不同控制方向的终端设备。近年来随着ZigBee技术以及动作识别技术的发展，为这些问题的解决提供了一些新的思路。ZigBee是一种基于IEEE802. 15. 4协议研制开发的无线通讯技术。它的特点是低复杂度、低成本、低功耗。相对于其他的无线传输产品，它的传输速度至少要快几十倍。 ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，通过网络节点管理，可组成一个拥有65000个节点的大网。正是由于这些技术优势，自面世伊始就获得了业界的极大关注。ZigBee可工作于2. 4GHz免执照频段，通信距离从标准的75m到几百米、几公里，支持无限扩展。
发明内容为了解决目前技术在交通疏导时不能灵活更改不同控制方向所带来的问题，本实用新型提供了一种基于手势识别和ZigBee的道路交通控制系统，该系统根据交警的指挥手势控制交通灯的变化，交警可以根据现场的车流情况以及某些情况下的特殊的控制要求来控制交通灯的变化。该系统的具体技术方案为由动作信息识别传输模块和道路信号显示终端两部分构成，其中动作信息识别传输模块负责对交警手势以及控制方向进行识别和判断，动作信息识别传输模块中交警手势的识别采用SMB380加速度传感器，通过分析不同方向轴上的加速度数据判断出相应的交通手势；动作信息识别传输模块中控制方向的识别采用TCM5 电子罗盘，通过分析交警面对方向的参数，判断出相应的控制方向；动作信息识别传输模块中采集的数据交至CCM30ZigBee模块进行处理并通过无线方式传输至相应的道路信号显示终端。这样不仅极大地增加了控制系统的灵活性，便于疏导交通，而且不会出现指挥手势和交通灯的指示不一致的情况，方便了公共交通。系统包括SMB380加速度传感器，CC2430ZigBee模块，TCM5电子罗盘，调校模块，
3控制终端最小系统模块以及交通灯；SMB380加速度传感器，TCM5电子罗盘，调校模块与 CC2430ZigBee模块相连；调校模块用于根据现场情况调整相应交通灯的方位参数；SMB380 加速度传感器与TCM5电子罗盘配合使用，从SMB380加速度传感器中可以读取相应手势信号所产生的加速度数据，TCM5电子罗盘则提供了交警所要控制的交通灯的方位参数，根据加速度数据可以识别出是那种手势信号，而TCM5电子罗盘采集到的交警面对方向的方位参数，可以判断出所要控制的相应的道路信息显示终端；CC2430ZigBce模块发送方与 CC2430ZigBee模块接收方之间通过无线传输实现信息收发；与CCM30ZigBee模块接收方相连的控制终端最小系统连接并控制交通灯。本实用新型的有益效果是能够根据现场环境实现交通灯的灵活准确控制，满足各种特殊的控制要求；ZigBee模块和SMB380加速度传感器以及电子罗盘的配合使用能够快速识别指挥者的手势信号并且可以确定所要控制的相应方向的交通灯。这样可以将交警与交通灯统一起来，避免出现这两部分不一致的情况。设备的可移植性好，不同的交通路口只需要根据交通灯的位置更改一下相应的方位参数，就能够投入使用。
以下结合附图和实施例对本实用新型时一步说明。
图1为本实用新型的ZigBee组网图。图2为本实用新型的系统结构框图。
具体实施方式
图一为本实用新型的ZigBee组网图，由居于中心地位的动作信息识别传输模块以及围绕它的若干个道路信号显示终端模块组成。动作信息识别传输模块将手势信号通过无线传输方式发送给其他模块。图二可知系统包括SMB380加速度传感器，CC2430ZigBee模块，TCM5电子罗盘，调校模块，控制终端最小系统模块以及交通灯；SMB380加速度传感器，TCM5电子罗盘，调校模块与CCM30ZigBee模块相连；其中，调校模块用于根据现场情况调整相应交通灯的方位参数；CCM30ZigBee模块发送方与接收方之间通过无线传输实现信息收发；与CCM30ZigBee 模块接收方相连的控制终端最小系统用于控制交通灯。在八种新的交警手势信号中，常用的配合交通灯的手势信号就是停止信号，直行信号，左转弯信号，右转弯信号。这四种手势信号由于动作的各自特点可以使安装在交警所戴手套的掌心位置的SMB380三轴加速度传感器产生不同的加速度。加速度数据传入CCM30ZigBee模块发送方中，经过处理确定应该属于何种手势信号；CCM30ZigBee模块发送方从交警所携带的电子罗盘中读取相应的方位数据，再根据交警所而对的方向确定交警所要控制的交通灯，之后将这个手势信号传送给相应CCM30ZigBee模块接收方中， CC2430ZigBee模块接收方将控制信号传给用于直接控制交通灯控制终端最小系统模块，从而实现对指定方向交通灯的控制。TCM5电子罗盘，属于三轴电子罗盘，能够对倾斜情况下产生的读数误差进行补偿， 实现水平方向方位数据采集；并且有串行接口，与CCM30ZigBee模块相连，实现交警面对方向参数的快速传输。[0015]调校模块，是对于不同的交通路口，根据各个交通灯的所在位置可以调整相应的方位参数，从而适应相应路口的控制要求。本实用新型不局限于本实施例，与该形式相似的系统，均列为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于手势识别和ZigBee的道路交通控制系统，由动作信息识别传输模块和道路信号显示终端两部分构成，其中动作信息识别传输模块中交警手势的识别采用SMB380 加速度传感器；其特征在于动作信息识别传输模块中控制方向的识别采用TCM5电子罗盘；动作信息识别传输模块中采集的数据交至CCM30ZigBee模块进行处理并通过无线方式传输至相应的道路信号显示终端。
2.如权利要求1所述的基于手势识别和ZigBee的道路交通控制系统，其特征在于包括SMB380加速度传感器，CC2430ZigBee模块，TCM5电子罗盘，调校模块，控制终端最小系统模块以及交通灯；SMB380加速度传感器，TCM5电子罗盘，调校模块与CCM30ZigBee模块相连；CCM30ZigBee模块发送方与CCM30ZigBee模块接收方之间通过无线传输实现信息收发；与CCM30ZigBee模块接收方相连的控制终端最小系统连接交通灯。
专利摘要一种基于手势识别和ZigBee的道路交通控制系统，由动作信息识别传输模块和道路信号显示终端两部分构成，其中动作信息识别传输模块负责对交警手势以及控制方向进行识别和判断，交警手势的识别采用SMB380加速度传感器，通过分析不同方向轴上的加速度数据判断出相应的交通手势；控制方向的识别采用TCM5电子罗盘，通过分析交警面对方向的参数，判断出相应的控制方向；采集后的数据交至CC2430ZigBee模块处理，并通过无线方式传输至相应的道路信号显示终端进行道路控制。本系统可以将交警与交通灯统一起来，避免出现这两部分不一致的情况。设备的可移植性好，不同的交通路口只需要根据交通灯的位置更改一下相应的方位参数，就能够投入使用。
文档编号G06K9/00GK201955907SQ201120103649
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者丁纪峰, 孙炎辉, 张建, 许爽, 陈博文 申请人:大连民族学院