[发明专利]一种舞台灯光控制系统、打光灯灯头驱动方法、标签定位方法

权利要求书

1.一种基于射频识别的舞台灯光控制系统，其特征在于：包括射频识别(RFID)定位子系统(1)、打光灯控制子系统(2)，和控制终端(3)，其中

所述射频识别定位系统(1)包括：射频识别标签网(4)标签阅读器(5)，标签以一定间距部署在舞台地面上，形成参考标签网，阅读器由演出人员随身佩戴；

所述标签阅读器包括无线发射模块；

所述无线发射模块(6)，用于向打光灯控制子系统(2)中的主控模块(8)发送无线信息；

所述打光灯控制子系统(2)包括：无线接收器(7)、主控模块(8)、步进电机驱动模块(9)和发光模块(10)；

所述无线接收器(7)，用于接收标签阅读器(5)和控制终端(3)两个方面的信息；

所述主控模块(8)，用于控制步进电机驱动模块(9)和发光模块(10)；

所述步进电机驱动模块(9)，用于驱动二自由度转动模块转动；

所述发光模块(10)，用于产生光束并可以改变颜色；

所述控制终端(3)包括：无线通信模块(11)、可编程灯光控制软件(12)；

无线通信模块(11)，用于向打光灯控制子系统(2)中的主控模块(8)发送无线信息；

所述可编程灯光控制软件(12)，用于设置不同灯具的开关及颜色变化；

其中，主控模块通过无线接收器接收阅读器传来的信息控制步进电机驱动模块；通过接收控制终端发送的控制信息来控制发光模块。

2.根据权利要求1所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：所述射频识别标签网(4)，由无源标签构成，并以镶嵌于可拆卸地毯或地板内的方式，按照场地形状铺设；标签部署间距小于1米。

3.根据权利要求2所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：所述标签阅读器(5)的工作频率为超高频，并由需要被追光的演出人员随身佩戴。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：所述无线发射模块(6)、无线通信模块(11)、无线接收模块(7)采用的是2.4G的工作频段。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：所述控制终端(3)是可编程触摸屏。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：所述主控模块(8)采用STM32系列处理器，该处理器采用的内核为ARMCortex-M3。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：射频识别定位系统采用运动轨迹预测算法进行追踪定位。

8.一种标签定位方法，该方法使用根据权利要求1-12中任一项所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：

通过如下步骤获得标签的位置坐标：

步骤S1：给参考标签网的每一个标签赋予一个坐标信息，整个参考标签网就构成了一个坐标系；

步骤S2：阅读器进入参考标签网，开始读取周围的标签信息；

步骤S3：选取距离阅读器最近的标签作为该阅读器当前的位置坐标；

步骤S4：将该位置坐标通过无线发射模块发送给打光灯控制子系统。

9.一种打光灯灯头驱动方法，该方法使用根据权利要求1-8中任一项所述的基于射频识别(RFID)的舞台灯光控制系统，其特征在于：

通过如下步骤驱动打光灯灯头转动：

步骤S1：主控模块获得被追踪目标坐标M(x,y)后，结合现有打光灯当前的打光中心坐标N(a,b)，分析得到目标坐标与打光中心坐标的横纵坐标之差：

横坐标之差：

Δx＝x-a

纵坐标之差：

Δy＝y-b；

步骤S2：灯座遵守PELCO-D协议，向水平向左，水平向右，垂直向上，垂直向下，四个方向转动。水平与垂直方向都要调节时，对比水平转动时间t₁和垂直转动时间t₂，取用时最小的转动方向作为灯座优先转动方向，过程如下：

t₁＝∣Δx∣/v_x,t₂＝∣Δy∣/v_y

式中，v_x、v_y分别为灯座水平和垂直转动速度；

步骤S3：主控模块控制电机驱动，完成水平和垂直两个方向的转动，然后进入下一个时间片。