本发明涉及手机、电脑的改进，是一种方便操作、便于管理、数据安全性和移动性俱佳，兼具手表与平板电脑(或大屏智能手机)双形态，并带有智能支架的通信、电脑装置。
背景技术
随着科技迅猛发展，电脑、平板电脑和手机的使用已经普及到几乎所有未成年人。但是，它们存在以下问题：
1.这些装置各有其特点，但功能多有重合，而且，在数据共享方面存在诸多不便。
2.当一个用户同时拥有智能手表、平板电脑或手机时，难以对分散的设备实施有效管理，比如，学校要求学生在上课时段不得使用手机从事与教学无关的活动，但是，又需要利用手机或平板电脑辅助教学等等。
3.“手机控”、“低头族”的涌现，导致未成年人遭受发育伤害，如视力损伤、脑神经损害、记忆力减退，以及颈椎、手指关节、手掌肌腱等身体部位发育异常等。
所以，需要对智能手表、手机、平板电脑等移动通信产品，以及它们与互联网的交互进行有效改进。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种具有智能手表与平板电脑(或大屏智能手机)双形态，并带有智能支架的双态手机的设计方法，是一种方便操作、便于管理、数据安全性和移动性俱佳的通信、电脑装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带有智能支架的双态手机由智能表、平板屏体和智能支架组成。
智能表跟普通智能手表(可穿戴式移动电话)的外观、配置和结构相近，具有智能移动电话的特征，安装有与移动电话相关的各类部件、链接移动通信网和外界wifi(无线保真技术)的通信模块、链桥通信模块，可以通过移动通信网和wifi接入互联网，也可以通过链桥，与平板屏体实现互联。智能表上安装有返回、开/关机、语音按钮。
智能表内安装有多用途sim卡(移动通信客户识别模块)。它除了拥有移动通信客户卡功能外，还具有公交卡、消费卡功能。
平板屏体跟普通平板电脑(或大屏智能手机)的外观、配置和结构相近。它安装有链接外界wifi的通信模块、链桥通信模块、支架平板通信接口。它可以通过链桥，与智能表实现互联，也可以通过支架平板通信接口，与智能支架实现互联。平板屏体可以安装sim卡，具有大屏智能手机属性；也可以不安装sim卡，具有平板电脑属性。
在平板屏体内部安装有nfc(近距离无线通讯技术)模块。开启电话、公交、消费等app应用，把智能表靠近平板屏体相关部位，即可为多用途sim卡分别充值。
链桥通信模块采用蓝牙，或者其它无线通信技术。当链桥断裂时，如无特别授权，平板屏体将会根据预先设置的等级，关闭相应的进程和服务。
上述支架平板通信接口，通过硬件接口电路，让平板屏体的otg口或usb口，跟智能支架控制电路上的usb口相连接。硬件接口电路可采用分别在平板屏体、智能支架上安装otg接口簧片组和接口弹子组的方式，也可采用硬件插头与电缆线等其它方式。本发明不排除采用无线通信方式构建支架平板通信接口。采用无线通信方式时，在平板屏体和智能支架内均安装有无线通信模块。
智能支架是一种用来搁置平板屏体，并可实现平板屏体自动或手动转体的装置。它由屏体靠台、主椎体、主架构底座三大部分组成。当采用自动转体方式时，屏体靠台上安装有紧固部件、连接平板屏体的支架平板通信接口；主椎体上安装有转屏驱动部件；屏体靠台固定在转屏驱动部件主轴上；主控电路板与支架平板通信接口、转屏驱动部件连接；平板发出的转屏信号，经由支架平板通信接口，被主控电路板采集，并实现对转屏驱动部件的控制。
屏体靠台可以是一个安装有紧固部件的装置，也可以单纯就是一个磁性或气压吸盘。
上述转屏驱动部件可以是伺服电机，也可以是其它驱动部件。
上述紧固部件，可采用由臂关节、机器臂和夹手等组成的机械手结构，也可以采用电磁铁-衔铁结构，或者磁铁、气压吸盘结构。
智能支架安装有语音录放电路，以及项目选择面板。
智能支架安装有可手动改变支架垂直视角的调节铰链。
智能支架底座上安装有电源插口，以及从平板屏体otg口引入，并采用集线器技术实现的多个usb口。
智能表、平板屏体和智能支架经过同化后，取得统一护照，即构成一个完整的统一体。在互联网空间中，三者可以共享同一个身份，共享资源。它们各自的职能由系统进行统一分配、调度、协调。通常，智能表只承担通话、定位等视力负担不大的事务，比如，它基本不提供网页浏览服务；即时通信采用步话机制，而不是对话机制等。它能够通过链桥发送令牌，控制平板屏体和智能支架的动作。平板屏体不仅受制于智能表，还受制于所处网络环境，并在自身活动页面之布局状态发生变更时，向智能支架发送相应的转体命令。智能支架除实现平板屏体之转体外，还提供语音录放服务。但是，该服务只在处于平板屏体休眠或关闭状态时有效。
在即时通信时，平板屏体和智能表分别执行对话、步话两种机制。对话机制是指在屏幕上序列显示对话各方的文字、图片或语音信息。步话机制则是对步话机通话方式的模仿。通信时，把各方信息存放于信箱内，系统监听到新邮件，手表会发出提示，打开即可收听和收看。回复时，按下语音按钮说话，松开后即发送。
本发明通过戴有智能表的手腕动作、操作手表触摸屏和按钮、向手表麦克风发送语音等方式，把智能表的传感器信息、触摸屏和按钮操作信息、语音信息，转换成为腕动令牌、功能令牌，语音令牌、位置令牌和设备令牌，经过链桥，发送至平板屏体，实现对菜单、进程、对象，以及智能支架相关功能的控制。
本发明有明显的社会效益和经济效益。主要表现在以下诸多方面：
一、多态一体。未成年人外出，可只佩戴智能表；家人可以随时联系，获之其所在位置。课堂上辅助教学，可以用平板屏体；玩游戏、做作业时，可以把平板屏体搁置在智能支架上。这种灵活方便的多位一体组合结构，不仅利于实际使用，而且充分利用了物理资源和数据资源，有效减少了应用成本，还能够让软件资源和存储信息完全共享。
二、实现管一控多之效果。通过互联网平台，可以实现对智能表、平板屏体和智能支架的统一管理。不仅平板屏体的使用时段、时长和地点受到限制，而且，在平板屏体停止服务后，可以由支架提供讲故事、音乐、学外语等语音项目，让孩子继续享受娱乐、学习等服务。特别适合未成年人使用。
三、采用大尺寸屏幕的平板屏体，并配合智能表的遥控、智能支架的自动转体，以及外接键盘、鼠标等，有助于用户保持正确坐姿、双眼与显示屏之间的合理视距，减少视力伤害，以及因长时间用手指操作屏幕，给颈椎、手指关节、手掌肌腱等身体部位带来的损伤。
附图说明
以下结合附图和一个实例，对本发明作进一步说明。
图1为本发明的智能表、平板屏体和智能支架三者独立外观图。
图2为平板屏体的背面外观图。
图3为图1的a-a剖视图。
图4为智能支架在初态、预置态、横屏与竖屏状态下的外观图。
图5为智能表遥控平板屏体时的示意图。
图6为通过腕动方式运行腕控游戏时的示意图。
图7为智能支架的背面外观图。
图8为智能支架底座的外观图。
图9为采用电磁铁方式时屏体靠台和平板屏体背部的外观图。
图中1.平板屏体，2.智能表，3.智能支架，4.臂关节，5.背部探针，6.屏体靠台，7.机械臂，8.夹手，9.底座挡板，10.支架底座，11.定位杵，12.接口簧片卧槽，13.otg接口簧片组，14.探针簧片，15.otg接口弹子组，16.转屏轴安装槽，17.转屏伺服电机，18.轴内线槽，19.转屏电机主轴，20.背板内线槽，21.手表按钮，22.音箱，23.类指示灯，24.装卸按钮，25.项目选择按钮，26.usb插口，27.类别选择按钮，28.转屏按钮，29.转矩方块，30.铁片凹槽，31.调节铰链，32.电源插口。
具体实施方式
以下用一个实例具体阐述本发明的实施方式。在此实例中，智能支架分别采用机器臂方式、磁铁和电磁铁方式。
图1示出了本实例中智能表、平板屏体和智能支架三者的独立外观图。在本图方案里，智能支架采用机器臂方式。图中，智能表(2)、平板屏体(1)、智能支架(3)三者构成具有智能手表和平板电脑双形态，并带有智能支架的双态手机。
如图2所示，平板屏体(1)背面的底部有一个接口簧片卧槽(12)，卧槽内安装有若干接口簧片(13)和一个探针簧片(14)。
智能支架由屏体靠台(6)、主椎体、支架底座(10)三大部分组成。主椎体设计为企鹅外形。屏体靠台(6)呈l形，在它的左右两侧均安装有由臂关节(4)、机械臂(7)和夹手(8)连接而成的机械手臂，其中，臂关节(4)安装在屏体靠台(6)的左右两侧。臂关节(4)内安装有机械臂伺服电机。在机械臂伺服电机的作用下，机械臂(7)可从图1所示位置，反时钟环绕臂关节(4)旋转90度，至水平位置，进入准备装载状态，如图4中b所示。
屏体靠台(6)的下端，有一个定位槽。在定位槽前端安装有底座挡板(9)。在屏体靠台(6)的前上部，安装有背部探针(5)。
图3为图1的a-a剖视图。它描述了屏体靠台、定位槽、背部探针，以及屏体靠台与其驱动部件之间的关系。屏体靠台(6)的下端，有一个定位槽。在定位槽内，安装有otg接口与探针弹子组(15)。它们与主控电路板连接。在定位槽前端安装有底座挡板(9)。在屏体靠台(6)安装有背部探针(5)。在屏体靠台(6)后背有一转屏轴安装槽(16)，转屏伺服电机(17)的转屏电机主轴(19)插入至屏轴安装槽(16)内，并与之固定。otg接口弹子组(15)的数据线经由背板内线槽(20)、轴内线槽(18)接出至主椎体。转屏伺服电机(17)固定在主椎体上。在这里，平板屏体接口簧片(13)与otg接口与探针弹子组(15)构成平板屏体至智能支架控制电路的硬件接口电路。
当需要把平板屏体装载到智能支架上时，首先让智能支架进入准备装载状态，把平板屏体(1)顺着左右两个夹手(8)的内槽插入，使平板屏体的定位杵(11)落入屏体靠台(6)的底部定位槽内。当背部探针(5)被压迫，并且otg接口与探针弹子组(15)中的探针弹子跟探针簧片(14)可靠接触后，机械臂伺服电机启动一段进程，两机械臂(7)向中央收拢，两个夹手(8)将平板屏体抱紧。
图4中的a、b、c、d分别表示出智能支架处于初态、预置态、横屏与竖屏状态下的外观图。在初态时，两机器臂(7)下垂。一旦启动装载，两机器臂(7)水平展开，处于预置状态。待平板屏体插入后，两机器臂收紧。如果平板屏体(1)检测到当前活动界面由横屏改为竖屏，即通过硬件接口电路，向智能支架发送转屏命令。智能支架控制电路收到命令后，启动转屏伺服电机(17)顺时针方向旋转90度，智能支架有横屏变为竖屏，如图4-d所示。反之，若当前活动界面由竖屏改为横屏，则回复到横屏状态。
转屏控制信号可以有三个来源：
1.平板屏体在运行每个活动时，由活动本身触发的转屏信号。使用此信号，可以实现完全自动转屏，无需人工干预。
2.通过智能手表等外部装置所发出的转屏控制命令。该命令可经由外部装置与平板构建的蓝牙或其它无线链路，发至平板屏体，再经由平板屏体的otg口，传达到主控电路板。
3.通过安装在智能支架机身上的操纵杆或控制按钮，发出转屏控制命令，直接传达到主控电路板。
利用智能表(2)与平板屏体(1)之间的链桥，智能表可以成为平板屏体的遥控器和游戏手柄。图5为智能表遥控平板屏体时的示意图。在智能表的触摸屏幕上，设计有软键盘，分为方向按钮、功能按钮、设备按钮、菜单按钮、状态图标等按钮和图标。通过操作手表触摸屏和按钮、向手表麦克风发送语音等方式，把智能手表的传感器信息、触摸屏和按钮操作信息、语音信息，转换成为腕动令牌、功能令牌，语音令牌、位置令牌和设备令牌，经过链桥，发送至平板屏体，实现对菜单、进程、对象，以及智能支架相关功能的控制。智能表上安装的返回(主页)按钮、开关机按钮(21)，在进入游戏控制状态后，它们的功能被重新设置，成为游戏专用按钮；一旦退出游戏控制状态，恢复原始功能。
在所有智能表对平板屏体的遥控应用中，腕控游戏是最重要的一项。腕控游戏是一种通过戴有智能手表的手腕动作、操作手表触摸屏和按钮、向手表麦克风发送语音等方式，控制在手机、平板电脑等电子设备上运行之游戏应用的游戏方式。
图6为通过腕动方式运行腕控游戏时的示意图。通过戴有腕表之手腕的左/右倾斜、前/后倾斜，跌落/上升，摇晃等动作，被手表内安装的传感器转换成为左/右移动、上/下移动，以及翻滚、跳跃等动作令牌，发送给平板屏体，指挥游戏对象——小汽车进行各种动作。
在智能支架的背部，安装有一对扬声器(22)，如图7所示。它们是智能支架控制电路中语音录放电路的音频输出部件。用户在选择播放类别和项目序号后，就可以收听到相应的节目，如一个故事、一段歌曲，或者一节英语教学课程。
在智能支架主椎体与支架底座的交接处，安装有调节铰链(31)。向前后方向掰动主椎体，即可改变支架垂直视角。在支架底座上安装有电源插口(32)。通过它可以为支架自身、已经在架的平板屏体电池实施充电。
在平板屏体关机、休眠或脱架期间，允许智能支架启用音频服务。智能支架可实现讲故事、播音乐、学外语等诸多功能。当需要更换语音资源时，可通过平板屏体从网站下载后注入。该服务在平板屏体上架，并进入正常工作状态后，自动关闭。这一音视频交替技术能有效减少对平板屏体的单一性依赖，使得平板屏体只在规定的时段、使用有限的时长。
图8为智能支架底座的外观图。在底座上表面安装有按键组合。它们是智能支架(3)之控制电路的输入部件。其中：装卸按钮(24)用于启动平板屏体(1)的装载和脱卸；转屏按钮(28)用于命令平板屏体转体90度，由横屏变更为竖屏，或反之；类别选择按钮(27)用于选择播放内容之类别。本实例包括讲故事、歌曲、学英语三类。按动其中一个，如果当前平板屏体处于关机、休眠或脱架状态，则对应的类指示灯(23)点亮。此时，从前面的一排项目选择按钮(25)中选择一个按动，即可收听到相应的节目。当智能支架采用机械臂、电磁铁等需要电源参与平板屏体的装载和脱卸时，装卸按钮(24)是必需的。否则，无需安装装卸按钮(24)，比如采用磁铁方式时。
在支架底座(10)的前侧面，安装有四个usb插口。它们是智能支架控制电路从平板屏体otg口引入，并采用集线器实现的usb多插口。它们可为智能表实施充电，或外接键盘和鼠标，便利操作界面和输入文字。
智能支架除了采用机械臂方式外，还可以采用磁铁、电磁铁等方式。当采用磁铁、电磁铁方案的时候，可以在屏体靠台(6)表面安装永久磁铁或片状电磁铁，如图9中a所示。在平板屏体背部安装铁片或软铁材料，如图9中b所示。当平板屏体质量足够大时，为了保证可靠旋转，将电磁铁或磁铁做成外凸的转矩方块(29)，平板屏体背部的软铁或铁片，则埋藏于与磁铁相对应的铁片凹槽(30)内。当采用电磁铁方式时，将平板屏体插入屏体靠台(6)的底部定位槽内之后，按动装卸按钮(24)，转矩方块(29)电磁铁通电，并产生吸引力，把平板屏体牢牢吸住。再次按动装卸按钮(24)，转矩方块(29)电磁铁失电，可将平板屏体轻松取下。
本发明中的智能支架，也可以用来搁置普通的手机或平板电脑，可通过外接电缆线将手机或平板电脑上otg口与屏体靠台(6)上设置的插口连接，该插口与otg接口弹子组(15)连通，从而把命令送达智能支架控制电路。
为使智能支架具备更多功能，还可安装垂直转体伺服电机、左右转体伺服电机，以及移动滑轮和驱动等部件，实现智能支架在垂直方向、左右方向的转体，并能够在语音、智能手表的控制下，实现身体的移行。
本发明不仅适合未成年人使用，也适合老年人，以及其它人群使用。