CN205050348U - 一种三维虚拟交通警察指挥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于交通、电子、光学技术领域，涉及一种三维虚拟交通警察指挥系统；克服交通警察执法环境恶劣、劳动强度大、执法成本高问题，包括三维虚拟交通警察指挥动作视频、三维虚拟交通警察指挥动作展现设备和三维虚拟交通警察指挥控制系统；三维虚拟交通警察指挥动作展现设备包括三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备、三维虚拟交通警察指挥动作显示设备、固定三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备的钢管支架、固定三维虚拟交通警察指挥动作显示设备交通警察站台；三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备播放三维虚拟交通警察指挥动作视频；三维虚拟交通警察指挥控制系统包括控制器、蓝牙传感器、单片机、USB存储器、高清LED显示屏。

Description

一种三维虚拟交通警察指挥系统

技术领域

本实用新型属于交通、电子、光学技术领域，涉及一种三维虚拟交通警察指挥系统。

背景技术

现今，随着城市交通需求的不断增加，很多城市出现了交通拥挤现象，交叉口作为城市交通中的重要节点，是交通混乱和事故的多发点，城市道路的瓶颈地带，拥堵或发生事故会导致一系列的交通问题。交通信号灯是城市道路交叉口常用的交通控制方式，驾驶员根据信号灯的颜色判断自己的通行权时间，目前已经被全世界各个国家普遍采用，但是交通信号灯在很多现实情况下，不能真正起到控制和指挥交通的作用，由于我国驾驶员整体素质不高，不按交叉口交通信号灯规则通行的现象时有发生，交通信号灯不能起到很好的警示作用，并且很多驾驶员对闯红灯现象习以为常，为交通事故的发生埋下了隐患。

对于上述现象，交通管理部门采取的措施是在经常发生交通拥挤或事故的交叉口，安装监控装置配合交通信号灯进行交通控制或安排交通警察配合交通信号灯进行交通控制。从实践经验来看，监控装置配合交通信号灯进行交通控制不能很好的消除不遵守交通规则的现状，起不到提高交通运行效率的作用；交通警察配合交通信号灯进行交通控制，可以起到较好的效果，但是由于光照、气温、汽车尾气、交通事故等因素，交通警察执法环境较为恶劣，严重影响交通警察的人身安全。

目前，迫切需要一种解决上述问题的技术手段，既能对驾驶员起到较好的警示作用，减少违规现象的发生，又能保证交通警察的人身安全。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是克服交通警察执法环境恶劣、执法劳动量大、执法成本高、存在不安全因素的问题，提供一种三维虚拟交通警察指挥系统。

为解决上述问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的，并结合附图做如下说明：

一种三维虚拟交通警察指挥系统，包括三维虚拟交通警察指挥动作视频、三维虚拟交通警察指挥动作展现设备和三维虚拟交通警察指挥控制系统；

所述三维虚拟交通警察指挥动作展现设备包括三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1、三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3、固定三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1的钢管支架2、固定三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的交通警察站台4；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1固定在三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的正上方；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1播放三维虚拟交通警察指挥动作视频；三维虚拟交通警察指挥动作视频从正上方竖直投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3上；

所述三维虚拟交通警察指挥控制系统包括控制器5、蓝牙传感器、单片机、USB存储器和高清LED显示屏；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频存入USB存储器中，USB存储器与单片机连接；所述蓝牙传感器设在三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1中；所述控制器5与蓝牙传感器相连，所述蓝牙传感器与单片机相连，所述单片机与高清LED显示屏相连。

技术方案中所述三维虚拟交通警察指挥动作视频是通过3DMAX软件制作三维虚拟交通警察指挥动作，通过前、后、左、右四个角度的渲染，导出四个角度的视频文件，采用会声会影软件将前、后、左、右四个角度的视频，按照上、下、左、右的顺序合成三维虚拟交通警察指挥动作视频。

技术方案中所述三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3以有机玻璃为材料，制作四个尺寸一样的等边三角形，将这四个等边三角形组合成一个四棱锥；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1采用高清LED显示屏，播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，三维虚拟交通警察指挥动作视频中上、下、左、右四个影像分别投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的四个侧面形成影像，通过光线反射，影像光线水平映入驾驶员的眼睛，驾驶员能够看到三维虚拟交通警察现场指挥交通的场景。

技术方案中所述控制器5，采用Android系统智能手机，通过编制程序和智能化显示，设置数据读取键、播放键、暂停键、停止键和循环键，分别控制USB存储器数据的读取和三维虚拟交通警察指挥动作视频的播放、暂停、停止、循环播放；

所述蓝牙传感器通过蓝牙2.0接收控制器5发出的指令，并通过串口传递给单片机；蓝牙传感器接收单片机的反馈信息，并将反馈信息传递给控制器5；

所述单片机通过串口接收蓝牙传感器传递的数据读取指令，读取USB存储器中的三维虚拟交通警察指挥动作视频数据，并通过蓝牙传感器将数据读取完毕的信息传递给控制器5；单片机通过串口接收蓝牙传感器传递的控制指令，并对控制指令进行处理，之后通过I/O口传递给高清LED显示屏，使得高清LED显示屏按照控制指令显示三维虚拟交通警察指挥动作；

所述USB存储器用于三维虚拟交通警察指挥动作视频的存储，并通过USB接口将三维虚拟交通警察指挥动作视频传递给单片机；

所述高清LED显示屏用于播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，并将三维虚拟交通警察指挥动作影像投影至三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

交通警察配合交通信号灯进行交通控制，会由于光照、气温、汽车尾气、交通事故等因素，影响交通警察的人身安全，并且耗费大量的人力。本实用新型提供一种三维虚拟交通警察指挥系统适时替代交通警察现场指挥，既能够对驾驶员起到较好的警示作用，减少交通违规现象的发生，提高交通效率，又能节省人力，降低交通警察执法成本。

附图说明：

图1是三维虚拟交通警察指挥系统的开发流程图；

图2a是三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备主视图；

图2b是三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备侧视图；

图2c是三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备俯视图；

图2d是三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备立体图；

图3a是三维虚拟交通警察指挥动作显示设备主视图；

图3b是三维虚拟交通警察指挥动作显示设备侧视图；

图3c是三维虚拟交通警察指挥动作显示设备俯视图；

图3d是三维虚拟交通警察指挥动作显示设备立体图；

图4是三维虚拟交通警察指挥动作显示设备原理图；

图5是三维虚拟交通警察指挥系统控制器示意图；

图6是三维虚拟交通警察指挥控制系统结构图；

图7是三维虚拟交通警察指挥动作分析流程图；

图8是三维虚拟交通警察指挥动作视频制作流程图；

图9是三维虚拟交通警察指挥系统的整体图。

图中：

1、三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备；2、钢管支架；3、三维虚拟交通警察指挥动作显示设备；4、交通警察站台；5、控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细的描述：

参照图1，所述三维虚拟交通警察指挥系统包括三维虚拟交通警察指挥动作视频、三维虚拟交通警察指挥动作展现设备和三维虚拟交通警察指挥控制系统三个部分。

三维虚拟交通警察指挥动作视频：

三维虚拟交通警察指挥动作视频的制作过程：首先，采用3DMAX软件，制作三维虚拟普通人体模型，三维人物的帽子、手套、鞋子、衣片，并将其“缝合”到三维虚拟普通人体模型上，得到三维虚拟交通警察模型；然后，以我国当前交通法规所规定的规范化交通指挥手势为样本，结合交叉口信号配时，制作三维虚拟交通警察指挥动作，通过前、后、左、右四个角度的渲染，导出前、后、左、右四个角度的视频文件；最后，应用会声会影软件，将前、后、左、右四个角度的视频按照上、下、左、右的顺序整合成一个视频，得到三维虚拟交通警察指挥动作视频。

三维虚拟交通警察指挥动作展现设备：

三维虚拟交通警察指挥动作展现设备包括三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1、三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3、支撑和固定三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1的钢管支架2、摆放和固定三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的交通警察站台4。

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1，参照图2a、图2b、图2c和图2d，采用高清LED显示屏。三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，并将其投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3上，使得三维虚拟交通警察指挥动作视频中的上、下、左、右四个影像正好投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的四个侧面上。

所述钢管支架2，采用钢材制作，将四个钢管支架的一端分别固定于三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的四个角，四个钢管支架的另一端支撑三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1于三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的正上方。

所述三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3，参照图3a、图3b、图3c和图3d，以有机玻璃为基本材料，制作四个尺寸相同的等边三角形，然后，将这四个等边三角形组合成一个四棱锥，得到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3。采用三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1，播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，并从正上方竖直投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3上，三维虚拟交通警察指挥动作视频中的上、下、左、右四个影像分别投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的四个侧面形成影像，参照图4，通过光线反射，影像光线水平映入驾驶员的眼睛，驾驶员就可以看到三维虚拟交通警察现场指挥交通的场景。

所述交通警察站台4，采用水泥混凝土制作，用于摆放和固定三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3。

三维虚拟交通警察指挥控制系统：

参照图6，所述三维虚拟交通警察指挥控制系统包括控制器5、蓝牙传感器、单片机、USB存储器和高清LED显示屏。将存有三维虚拟交通警察指挥动作视频的USB存储器通过USB接口与单片机连接，将控制器5与三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1中的蓝牙传感器配对，人工按下控制器5中的数据读取键，控制器5与蓝牙传感器之间通过蓝牙2.0通信，蓝牙传感器接收控制器5发出的数据读取指令，并通过串口传递给单片机，单片机接收数据读取指令后，读取USB存储器中的三维虚拟交通警察指挥动作视频数据，并通过蓝牙传感器将数据读取完毕的信息传递给控制器5；控制器5接收到数据读取完毕的信息后，人工操作控制器5进行视频播放控制指令的发送，蓝牙传感器接收控制器5发出的控制指令后，通过串口传递给单片机，单片机进行控制指令的处理，之后通过I/O口传递给高清LED显示屏，使得高清LED显示屏按照控制指令显示三维虚拟交通警察指挥动作。

所述控制器5，采用Android系统智能手机，参照图5，通过编制程序和智能化显示，设置数据读取键、播放键、暂停键、停止键和循环键，分别控制USB存储器数据的读取和三维虚拟交通警察指挥动作视频的播放、暂停、停止、循环播放。

所述蓝牙传感器，采用型号为BF10-A。蓝牙传感器通过蓝牙2.0接收控制器5发出的指令，并通过串口传递给单片机。蓝牙传感器接收单片机的反馈信息，并将反馈信息传递给控制器5。

所述单片机，采用型号为AT32AP7000。单片机通过串口接收蓝牙传感器传递的数据读取指令，读取USB存储器中的三维虚拟交通警察指挥动作视频数据，并通过蓝牙传感器将数据读取完毕的信息传递给控制器5。单片机通过串口接收蓝牙传感器传递的控制指令，并对控制指令进行处理，之后通过I/O口传递给高清LED显示屏，使得高清LED显示屏按照控制指令显示三维虚拟交通警察指挥动作。

所述USB存储器，采用型号为SandiskCZ50(4G)。USB存储器用于三维虚拟交通警察指挥动作视频的存储，并通过USB接口将三维虚拟交通警察指挥动作视频传递给单片机。

所述高清LED显示屏，采用型号为P4。高清LED显示屏用于播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，并将三维虚拟交通警察指挥动作影像投影至三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3。

三维虚拟交通警察指挥系统的运行过程为：三维虚拟交通警察指挥动作展现设备的组装、三维虚拟交通警察指挥动作视频的制作及导入、三维虚拟交通警察指挥系统的控制及运行。

三维虚拟交通警察展现设备的组装：

参照图9，进行三维虚拟交通警察展现设备的组装。将三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3按照东西南北四个方向，固定在交通警察站台4上，以保证从交叉口四个入口进来的车辆驾驶员，可以看到三维虚拟交通警察显示设备3上的四个侧面。之后将四个长度相等的钢管支架2的一端分别竖直固定在三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3的四个角边，将三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1固定在四个钢管支架的上面，使得三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1和三维虚拟交通警察指挥动作显示设备3上下对齐，以便于投影。

三维虚拟交通警察指挥动作视频的制作及导入：

采用3DMAX软件制作三维虚拟交通警察模型，在3DMAX软件的三维模型制作空间中，制作三维虚拟普通人体模型，三维人物的帽子、手套、鞋子、衣片，并将其“缝合”到三维虚拟普通人体模型上，得到三维虚拟交通警察模型。根据我国当前法定的规范化交通警察指挥动作，参照图7，进行四个相位的三维虚拟交通警察动作分析。参照图8，结合交叉口的信号配时信息，制作三维虚拟交通警察指挥动作动画，分别从前、后、左、右四个角度渲染出四个视频，采用会声会影软件，将前、后、左、右四个角度的视频，按照上、下、左、右的顺序合成一个视频，得到三维虚拟交通警察指挥动作视频。

将制作好的三维虚拟交通警察指挥动作视频存入USB存储器，将USB存储器通过USB接口与单片机连接，控制器5与三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备1中的蓝牙传感器配对，人工按下数据读取键，等待单片机读取USB存储器中的三维虚拟交通警察指挥动作视频数据，数据读取完毕后，单片机通过蓝牙传感器反馈数据读取完毕信息给控制器5。

三维虚拟交通警察指挥系统的控制及运行：

控制器5接收数据读取完毕的信息后，首先，人工判断实际交叉口所处的相位，实际交叉口信号控制在第四相位切换第一相位的瞬间，按下控制器5中的播放键；然后，通过暂停键和停止键调整三维虚拟交通警察指挥动作视频的播放，使得三维虚拟交通警察指挥动作视频与实际交叉口信号控制是同步的；最后，按下循环键，使得三维虚拟交通警察指挥系统与信号灯同步指挥交叉口的交通。

Claims (3)

1.一种三维虚拟交通警察指挥系统，其特征在于：所述系统包括三维虚拟交通警察指挥动作视频、三维虚拟交通警察指挥动作展现设备和三维虚拟交通警察指挥控制系统；

所述三维虚拟交通警察指挥动作展现设备包括三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备(1)、三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)、固定三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备(1)的钢管支架(2)、固定三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)的交通警察站台(4)；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备(1)固定在三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)的正上方；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备(1)播放三维虚拟交通警察指挥动作视频；三维虚拟交通警察指挥动作视频从正上方竖直投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)上；

所述三维虚拟交通警察指挥控制系统包括控制器(5)、蓝牙传感器、单片机、USB存储器和高清LED显示屏；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频存入USB存储器中，USB存储器与单片机连接；所述蓝牙传感器设在三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备(1)中；所述控制器(5)与蓝牙传感器相连，所述蓝牙传感器与单片机相连，所述单片机与高清LED显示屏相连。

2.按照权利要求1所述的一种三维虚拟交通警察指挥系统，其特征在于：

所述三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)以有机玻璃为材料，制作四个尺寸一样的等边三角形，将这四个等边三角形组合成一个四棱锥；

所述三维虚拟交通警察指挥动作视频播放设备(1)采用高清LED显示屏，播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，三维虚拟交通警察指挥动作视频中上、下、左、右四个影像分别投影到三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)的四个侧面形成影像，通过光线反射，影像光线水平映入驾驶员的眼睛，驾驶员能够看到三维虚拟交通警察现场指挥交通的场景。

3.按照权利要求1所述的一种三维虚拟交通警察指挥系统，其特征在于：

所述控制器(5)，采用Android系统智能手机，通过编制程序和智能化显示，设置数据读取键、播放键、暂停键、停止键和循环键，分别控制USB存储器数据的读取和三维虚拟交通警察指挥动作视频的播放、暂停、停止、循环播放；

所述蓝牙传感器通过蓝牙2.0接收控制器(5)发出的指令，并通过串口传递给单片机；蓝牙传感器接收单片机的反馈信息，并将反馈信息传递给控制器(5)；

所述单片机通过串口接收蓝牙传感器传递的数据读取指令，读取USB存储器中的三维虚拟交通警察指挥动作视频数据，并通过蓝牙传感器将数据读取完毕的信息传递给控制器(5)；单片机通过串口接收蓝牙传感器传递的控制指令，并对控制指令进行处理，之后通过I/O口传递给高清LED显示屏，使得高清LED显示屏按照控制指令显示三维虚拟交通警察指挥动作；

所述USB存储器用于三维虚拟交通警察指挥动作视频的存储，并通过USB接口将三维虚拟交通警察指挥动作视频传递给单片机；

所述高清LED显示屏用于播放三维虚拟交通警察指挥动作视频，并将三维虚拟交通警察指挥动作影像投影至三维虚拟交通警察指挥动作显示设备(3)。