一種電子三角尺系統及其電磁三角尺和電子終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電子三角尺系統及其電磁三角尺和電子終端，其中，所述系統包括：電磁三角尺和電子終端；其中，電磁三角尺包括一具有三角形的部件，在所述部件的每個頂點布置有一個電磁點；電子終端，用于感應電磁三角尺頂點的電磁點，根據所述電磁點的位置信息，確定所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺。
【專利說明】
一種電子三角尺系統及其電磁三角尺和電子終端
技術領域
[0001]本實用新型涉及教育信息化技術領域，尤其涉及一種電子三角尺系統及其組成部件。
【背景技術】
[0002]隨著教育信息化不斷發展，越來越多的學校都建立了信息化的教學系統。通常，這類教學系統包括服務器(簡稱服務端)、教師客戶端(簡稱教師端)和學生客戶端(簡稱學生端)三大部分，它們相互配合以信息化的方式完成教學過程。特別是隨著網絡技術和移動終端技術的發展，越來越多的信息化輔助教學設備被引入課堂。
[0003]這些輔助設備的引入，使得傳統的教學模式也隨之變化。例如:教師為學生布置學科作業的方式不再僅僅局限于教師在課堂上口頭或板書進行，而是可以通過電子郵件或微信群發等手段進行，而學生完成作業也不再僅僅是使用傳統的紙質作業本，而可以借助學生端等電子終端。也就是說布置作業和完成作業都是電子化的方式，可以擺脫紙和筆。
[0004]但對于數學等理科學科，完成作業傳統上除了要借助紙和筆，還需要借助三角尺、直尺、圓規、量角器等輔助工具，而現有的三角尺、直尺、圓規、量角器無法與學生端等電子終端交互，不能滿足學生完成電子化理科學科作業的需要。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型期望提供一種電子三角尺系統及其組成部件，能滿足學生完成電子化理科學科作業時使用三角尺的需要。
[0006]本實用新型實施例的技術方案是這樣實現的:
[0007]在本實用新型實施例提供一種電子三角尺系統，該系統包括:電磁三角尺和電子終端;其中，
[0008]電磁三角尺包括一具有三角形的部件，在所述部件的每個頂點各布置有一個電磁占.V ，
[0009]電子終端，用于感應電磁三角尺頂點的電磁點，根據所述電磁點的位置信息，確定所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺。
[0010]本實用新型實施例還提供一種電子三角尺系統的電磁三角尺，該電磁三角尺包括一具有三角形的部件，在所述部件的每個頂點各布置有一個電磁點。
[0011]上述方案中，所述三角形包括:30度直角三角形或45度直角三角形。
[0012]本實用新型實施例還提供一種電子三角尺系統的電子終端，該終端包括:電磁感應線圈基板、電子三角尺模塊和顯示屏;其中，
[0013]電磁感應線圈基板位于所述顯示屏下方，用于感應電磁三角尺頂點的位置信息；
[0014]電子三角尺模塊，用于根據所述位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標，根據所述頂點坐標繪制所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺;其中，所述電子三角尺包括三條邊及三條邊所對應的長度刻度；
[0015]顯示屏，用于顯示所述電子三角尺模塊繪制的電子三角尺。
[0016]上述方案中，所述電磁感應線圈基板包括一網格電路，所述網格電路中的每個交叉點布置有一電磁感應單元，電磁感應單元用于感應該交叉點附近是否有電磁點。
[0017]上述方案中，所述電子三角尺模塊包括:
[0018]坐標解析單元，用于根據電磁點的位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標；
[0019]邊繪制單元，用于根據所述頂點坐標，繪制電子三角尺對應的邊及所述邊上對應的刻度。
[0020]本實用新型技術方案的有益效果在于:通過在三角尺的三個頂點布置電磁點的，使得電磁三角尺可以與電子終端交互，從而獲取電磁三角尺頂點的位置信息，將位置信息轉換為系統坐標系中的頂點坐標，進而確定電子三角尺并利用電子終端顯示給用戶，實現了三角尺的功能，這樣的電子三角尺系統實現了由物理坐標系到系統邏輯坐標系的轉換，克服了普通三角尺的不足。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例提供的電子三角尺系統的原理示意圖；
[0022]圖2為本實用新型提供的一個實施例中與感應線圈相連的存儲單元的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例和技術方案，下面將結合附圖及實施例對本實用新型的技術方案進行更詳細的說明，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024]數學等理科學科常常要求學生能夠掌握三角尺等輔助工具的使用方法，而當學科作業電子化后，學生如果還使用普通三角尺來完成作業，則會存在許多困難。例如:要求學生使用手寫筆在顯示屏上畫出一個特定尺寸的直角三角形時，學生使用普通的三角尺比照普通的三角尺上的刻度進行作圖，由于實際的物理坐標與電子終端中的系統坐標常常存在差異(實際中的I厘米在電子終端系統中常常并不對應I厘米)，因此畫出的圖形尺寸與系統坐標系下的尺寸常常存在很大差異，給教師批改這樣的電子化作業造成不便。嚴重影響電子化作業的推廣應用。
[0025]因此迫切需要一種可電子化的三角尺，能夠克服普通三角尺的上述不足，幫助學生能夠在電子終端上完成相關作業。
[0026]在本實用新型實施例提供一種電子三角尺系統，所述系統包括:電磁三角尺和電子終端;其中，
[0027]電磁三角尺包括一具有三角形的部件，在所述部件的每個頂點各布置有一個電磁占.V ，
[0028]電子終端，用于感應電磁三角尺頂點的電磁點，根據所述電磁點的位置信息，確定所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺。
[0029]具體的，上述電子三角尺系統的電磁三角尺的一個示例如圖1所示，該述電磁三角尺包括一具有三角形的部件1I，在所述部件1I的每個頂點，即頂點111、112和113分別布置有一個電磁點。
[0030]特別的，部件101的形狀可以是30度直角三角形或45度直角三角形;所謂30度直角三角形即其中一個銳角為30度的直角三角形，所謂45度直角三角形即兩個銳角均為45度的等腰直角三角形。這兩種三角形是三角尺中最為常見的形狀。當然，為了滿足特殊需要，部件101的形狀也可是其他的三角形。
[0031]這里，三角尺部件101的材質可以是塑料、硅膠等，根據需要，部件101可以是透明材質。
[0032]為了能夠與上述電磁三角尺進行交互，本實用新型實施例還提供一種電子三角尺系統的電子終端，所述終端包括:電磁感應線圈基板、電子三角尺模塊和顯示屏;其中，
[0033]電磁感應線圈基板位于所述顯示屏下方，用于感應電磁三角尺頂點的位置信息；
[0034]電子三角尺模塊，用于根據所述位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標，根據所述頂點坐標繪制所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺;其中，所述電子三角尺包括三條邊及三條邊所對應的長度刻度；
[0035]顯示屏，用于顯示所述電子三角尺模塊繪制的電子三角尺。
[0036]繼續參考圖1，上述電子終端中的電磁感應線圈基板如圖1中所示包括一網格電路102，所述網格電路102中的每個交叉點布置有一電磁感應單元，電磁感應單元用于感應該交叉點附近是否有電磁點。
[0037]圖2是本實用新型提供的一個實施例中與感應線圈相連的存儲單元的電路結構示意圖，如圖2所示，Ml是一個MOS管，WL是存儲開關，當感應線圈產生變化信號時，WL為高電平，從而MOS管導通，BL的高電平將會給電容Cs充電，當感應線圈變化信號消失時，WL為低電平，MOS管截止，從而電容Cs的電量被保存起來，再通過檢測BL線的電量即可判斷出此點有數據，當移動電磁三角尺101時，其下方的電磁感應線圈將產生感應電流并給相接的電容充電，電容充電后形成電壓并保存在電容內，此電荷將保持一定時間，打開WL，通過不斷掃描BL線的電壓狀態將感知到電磁位置點。Cbl是用來提升BL線的基礎電容，以便Cs電容放電后，BL線的電壓升高到‘ I’電位，舉例，當電容Cs中存儲數據I時，電容為高電位，當讀取此存儲單元的數據時，先將BL線的電壓設為Vcc/2，然后打開WL線，使MOS管導通，此時電容Cs對BL線放電，使BL線的電壓升高到Vcc，即數據I。
[0038]電磁感應線圈基板上還包括電磁感應芯片，其作用是對感應基板上感應線圈反饋的信號(模擬信號)進行處理后以坐標的形式(數字信號)報給電子終端的CPU。
[0039]電磁點則是一個永久電磁點，當移動電磁點時將切割基板上的線圈磁力線，線圈的信號大小將會隨之改變，從而通過電磁感應芯片計算到電磁點位置。
[0040]進而，上述電子終端中，所述電子三角尺模塊包括:
[0041 ]坐標解析單元，用于根據電磁點的位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標；
[0042]邊繪制單元，用于根據所述頂點坐標，繪制電子三角尺對應的邊及所述邊上對應的刻度。
[0043]這里，系統坐標系是指電子三角尺系統的邏輯坐標系，將電磁點的位置信息轉換為系統坐標系的頂點坐標，實現了物理坐標與系統坐標的對應，因此，利用電子終端顯示屏顯示出的三角尺的刻度與系統坐標系的度量是完全一致的，利用這樣的電子三角尺無論是作圖還是讀數都可與系統的度量完全對應，學生使用這樣的電磁三角尺完成的電子作業才有了被評判的基礎。
[0044]實際應用中，上述電子終端可以由平板電腦、筆記本電腦、電紙書等智能終端設備實現。而其中的電子三角尺模塊在實際應用中，均可由位于電子終端中的中央處理器(CPU)、微處理器(MPU)、數字信號處理器(DSP)、或現場可編程門陣列(FPGA)實現。
[0045]本實用新型實施例提供的一種電子三角尺系統的工作方法，所述方法包括:
[0046]當將如上所述的電磁三角尺置于如上所述的電子終端的顯示屏上時，所述電子終端感應所述電磁三角尺頂點的電磁點，根據所述電磁點的位置信息，確定所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺。
[0047]進一步的，上述工作方法中，所述根據所述電磁點的位置信息，確定所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺包括:
[0048]根據電磁點的位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標；
[0049]根據所述頂點坐標，繪制電子三角尺對應的邊及所述邊上對應的刻度。
[0050]更進一步的，所述根據頂點坐標繪制電子三角尺對應的邊及所述邊上對應的刻度包括:
[0051 ]確定待繪制邊所對應的兩個頂點；
[0052]根據所述兩個頂點的坐標計算該兩個頂點之間的距離，作為待繪制邊的長度，并設計刻度繪制樣式；
[0053]以所述兩個頂點作為端點繪制直線段，或者將以所述兩個頂點作為端點的直線段沿垂直方向平移預設距離后再繪制；
[0054]將設計的所述刻度樣式繪制于所述直線段上。
[0055]具體的，電子終端獲取到電磁三角尺三個頂點的坐標后，可根據這三個頂點坐標計算出邏輯上的三角形模型，進而可根據系統設定確定待繪制邊所對應的兩個頂點，有些實施例中，為完全模仿普通三角尺設置刻度的方式，系統可以選擇針對三角形的一邊或兩邊設置刻度;然而，在另一些實施例中，為方便用戶，同時節省選擇待繪制邊對應兩頂點的計算資源，系統也可以針對三角形的每個邊都設置刻度;無論怎樣，針對三角形其中一條邊繪制時，先要確定該邊所對應的兩個頂點，然后計算所述兩個頂點的坐標計算該兩個頂點之間的距離，將這個距離作為待繪制邊的長度，由于頂點的坐標是對應于系統坐標系的，因此，頂點之間的距離的度量是與系統坐標系保持一致的，距離有多長，兩個頂點所確定的邊的邊長就有多長，同時，根據系統坐標系的度量設計邊上的刻度樣式，接下來電子終端需要將邏輯上的三角形模型的邊(兩頂點所對應的邊)繪制出來顯示在顯示屏上，在一些實施例中，直接以所述兩個頂點作為端點繪制直線段，該直線段即為待繪制的邏輯上的三角形模型的邊;而另一些實施例中，為了方便用戶，可以先將以所述兩個頂點作為端點的直線段沿垂直方向平移一段距離(例如I厘米)后再繪制，被平移后的直線段也同樣對于所述兩個頂點。
[0056]優選的，由于普通三角尺的刻度常常使精確到毫米，因此，在設計電子三角尺的刻度樣式時，也可以精確到毫米。
[0057]本領域內的技術人員應明白，本實用新型的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本實用新型可采用硬件實施例、軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本實用新型可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
[0058]本實用新型是參照根據本實用新型實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0059]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0060]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0061]再次說明，以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，例如各實施例之間技術特征的相互結合，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種電子三角尺系統，其特征在于，所述系統包括:電磁三角尺和電子終端;其中， 電磁三角尺包括一具有三角形的部件，在所述部件的每個頂點各布置有一個電磁點； 電子終端，用于感應電磁三角尺頂點的電磁點，根據所述電磁點的位置信息，確定所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺。2.—種電子三角尺系統的電磁三角尺，其特征在于，所述電磁三角尺包括一具有三角形的部件，在所述部件的每個頂點各布置有一個電磁點。3.根據權利要求2所述的電磁三角尺，其特征在于，所述三角形包括:30度直角三角形或45度直角三角形。4.一種電子三角尺系統的電子終端，其特征在于，所述終端包括:電磁感應線圈基板、電子三角尺模塊和顯示屏;其中， 電磁感應線圈基板位于所述顯示屏下方，用于感應電磁三角尺頂點的位置信息； 電子三角尺模塊，用于根據所述位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標，根據所述頂點坐標繪制所述電磁三角尺對應于系統坐標系的電子三角尺;其中，所述電子三角尺包括三條邊及三條邊所對應的長度刻度； 顯示屏，用于顯示所述電子三角尺模塊繪制的電子三角尺。5.根據權利要求4所述的電子終端，其特征在于，所述電磁感應線圈基板包括一網格電路，所述網格電路中的每個交叉點布置有一電磁感應單元，電磁感應單元用于感應該交叉點附近是否有電磁點。6.根據權利要求4所述的電子終端，其特征在于，所述電子三角尺模塊包括: 坐標解析單元，用于根據電磁點的位置信息解析所述電磁三角尺頂點對應于系統坐標系的頂點坐標； 邊繪制單元，用于根據所述頂點坐標，繪制電子三角尺對應的邊及所述邊上對應的刻度。
【文檔編號】G06T11/20GK205486310SQ201521126989
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月29日
【發明人】桂進林, 趙術開
【申請人】智慧方舟科技有限公司, 深圳市華訊方舟科技有限公司