系统概述

系统构成(手持端（信号采集模块） 主机（核心处理模块） 扩展模块)

系统构架

在机动车行驶时经常会遇到如下问题：首先，接近90%的司机不能完全识别交警的指挥手势含义，造成交警指挥效率降低，行车安全无法保证；其次，在雨雪天气或夜间行车时，能见度低，交警手势难以识别；再有，交通管制路段车流量很大时由于车辆阻挡，交警手势指挥距离有限。针对上述问题我们开发出一种

辅助手段来解决，采用手势识别系统对交警执法动作进行识别，并在车载或佩戴式显示屏上清晰显示出来。这样司机就可以获得明确的指挥信息，并及时做出反应，降低事故发生几率，保护交警安全。

系统概述

系统采用先进的动作识别技术提供手势识别方案，解决交警实际指挥中的重要问题。具有识别可靠性高、速度快、可读性强等优点。在恶劣天气或夜间可以起到增加可视距离、保证交警执法安全等作用。

系统构成

手持端（信号采集模块）

采用 MXR9500 采集手部挥动所产生的加速度，加速度相应的模拟量通过nRF24E1 内部的ADC 转换为 8 位的数字量，并使用 nRF24E1 内部的2401模块 通过 2.4G无线频段发射出去。 由于 MXR9500 产生的电压范围超出了 nRF24E1 上 ADC 的参考电压，所以采用电阻分压来降低电压，随之而来的误差将在识别算法中被修正。

手持端采用锂电池供电，电源管理相对简单。过流保护板与锂电池电压转换芯片构成稳定电源，再配以相应电容就得到芯片与传感器的电源。充电使用通用充电器直接连接保护电路即可，同时电压转换芯片将保护系统芯片不受充电电流影响。

主机（核心处理模块）

采用 nRF24E1 接收手持端传来的无线信号，经过简单处理通过串口发送至 ATmega128 微处理器。微处理器将传来的信号进行软件算法滤波之后进行识别处理，并对识别数据与数据库中数据进行比对，最终得出识别结果，通过 IO 口传递给挂载在一条总线上的下一级芯片。下一级芯片可以是：声音芯片、车载显示屏驱动芯片、佩戴式显示屏驱动芯片或者其他功能扩展模块（如温度、噪声、GPRS模块等）。

识别过程中需要处理的数据是加速度在时域中的变化值。手部动作虽然具有规律，但所产生的加速度值会与挥动速度、挥动力度有关系。同一个动作可能存在着多种路径，所以在识别的时候需要考虑这些不确定因素。

滤波采用简洁高效的时域滤波法，将时域中一定时间内的数据进行加权平均得出较平滑的波形。之后对波形进行采样提取特征值，和数据库中已存的特征值进行对比，最终即可识别出动作名称。

扩展模块

扩展模块包括： 车载显示屏驱动模块 ； 佩戴式显示屏驱动模块 ；声音驱动模块 ；温度或噪声采集模块以及其他扩展模块。

系统构架

为了实现手势识别并将结果显示在车载屏幕上，所以采用无线信号采集解决方案。为使系统可以扩展更多功能以便接入未来立体信息化交通管理系统，系统采用分工明确的模块化结构。整个构架包括信号采集、信号处理、信号识别、结果显示及扩展功能部分。

核心为信号识别部分，该部分负责信号的识别，并将识别结果通过一条模拟总线发送给下一级功能模块。