基于智能手表的多態手機裝置的制作方法

本實用新型涉及手機、電腦的改進，是一種方便操作、便于管理、數據安全性和移動性具佳，以智能手表為主體，兼具手表、手機、平板電腦、VR眼鏡、筆記本/臺式電腦等多形態的通信、電腦裝置。

背景技術：

隨著科技迅猛發展，電腦、平板電腦和手機的使用已經普及到幾乎所有未成年人。但是，它們存在以下問題：

1.這些裝置各有其特點，但功能多有重合，在數據共享方面存在諸多不便，而且，資源利用率很低。

2.如果需要對這些裝置進行管控，那么，這些分散的裝置會造成更大的不便，比如，家長需要控制孩子使用這些裝置的時間和內容；學校要求學生在上課時段不得使用手機接聽電話、接收信息和與教學無關的操作，但是，又需要利用手機或平板電腦輔助教學等等。

3.未成年人長時間、無節制使用移動產品，會造成發育傷害，如視力損傷、腦神經損害、記憶力減退，以及頸椎、手指關節、手掌肌腱等身體部位發育異常等。

所以，需要對手機和電腦，以及它們與互聯網的交互進行有效改進。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提出一種基于智能手表的多態手機裝置的設計方法，是一種方便操作、便于管理、數據安全性和移動性具佳，以智能手表為主體，兼具手機、平板電腦、VR眼鏡、筆記本/臺式電腦等多形態的通信、電腦裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于智能手表的多態手機裝置由智能手表(可穿戴式移動電話)，以及它的一個或若干個從屬體組成。

智能手表是一個高度智能化的移動電話，是多態手機中的主體，安裝有與移動電話相關的各類部件、鏈接移動通信網和外界WIFI(無線保真技術)的通信模塊、鏈橋模塊，可以通過移動通信網和WIFI接入互聯網，也可以通過鏈橋與從屬體實現互聯。

主體內安裝有SIM卡(移動通信客戶識別模塊)。

鏈橋是主體與從屬體之間各類信息數據流之通道，是采用無線技術或有線技術構建的通信鏈路。采用無線技術時，可以是藍牙技術、WIFI技術、藍牙+WiFi技術，或者其它無線通信技術。采用有線技術時，可以使用纜線、插銷/插座、彈子/簧片等物理接口模塊。

從屬體依附于主體，安裝有鏈接主體的鏈橋模塊。護照是從屬體的身份標識。護照可以包含主體及各從屬體序列號、權限級別、鏈橋處置模式等主要信息段。從主體部件取得護照之后，從屬體在主體的控制下運行，并能在主體委托下，以主體身份直接參與信息的生產、銷毀與互動。

令牌是主體向從屬體發出的動作命令。從屬體收到令牌后，根據令牌內容，立即產生響應。

主體使用軟、硬兩種技術發放令牌。軟技術用于當主體收到源于網絡的命令，或者源于體內程序觸發生成的命令，通過鏈橋，直接向從屬體發送令牌。體內程序包括對時間、地點、服務等變更所引發的處理，以及體內各有關傳感器采集信息變更引發的處理等等。比如，用戶的腕式手勢和語音口令通過傳感器采集后，經過軟件辨識，產生手勢令牌和語音令牌。硬技術則是采用主體上的控制按鈕，由用戶點擊發送。

鏈橋把主體與從屬體連接在一起，一旦鏈橋斷裂，從屬體進入拋錨期。拋錨期從鏈橋斷裂開始，至鏈橋恢復暢通時結束。進入拋錨期，根據主體的授權約定，從屬體將處于鎖屏、關機等狀態。在拋錨期內，此狀態不會改變，即便重新開機也還會進入此狀態。

上述從屬體可以是平板電腦屏體、筆記本/臺式電腦架構，或者是腕表式VR眼鏡鏡架，也可以是能夠接入鏈橋，受令于主體，并能接受主體委托，實施指定任務的其它電子裝置。

平板電腦屏體與普通平板電腦在外形上沒有明顯不同，但它們存在本質區別：前者是不可脫離主體而獨立運行的從屬體，除非獲得主體的授權許可。筆記本/臺式電腦架構與普通筆記本/臺式電腦的區別也是如此。由于手機本質上是一個帶有SIM卡的平板電腦，所以，本實用新型所指平板電腦及平板電腦屏體，也均視同為手機和手機從屬體。

平板電腦屏體，包含一個顯示屏，以及作為一個完備平板電腦必須具備的中央處理系統、存儲系統、電源系統和傳感器等其它各類功能性部件，安裝有鏈接外界WIFI的通信模塊，以及與智能手表鏈接的鏈橋。

筆記本/臺式電腦架構是一種能將智能手表、平板電腦屏體或者獨立顯示屏體跟架構部件配合，成為一臺便于使用鍵盤和鼠標操作、顯示屏直立、具有筆記本/臺式電腦之形態的裝置。當呈現筆記本電腦外觀，又稱筆記本電腦架構；當呈現臺式電腦外觀，又稱臺式電腦架構。

平板電腦屏體、筆記本/臺式電腦架構部件都可以經由鏈橋，撥發接聽電話，以及所有以主體SIM卡身份進行的移動通信服務。

當智能手表與一個平板電腦屏體結合，可以生成一個具有手表與平板電腦外觀的多態手機，也可稱為雙態手機；當智能手表、平板電腦屏體與一個筆記本/臺式電腦架構部件結合，可以生成一個具有手表、平板電腦和筆記本/臺式電腦外觀的多態手機，也可稱為三態手機；當智能手表與一個腕表式VR眼鏡鏡架結合，可以生成一個具有手表和VR眼鏡外觀的多態手機。

在上述筆記本/臺式電腦架構組合中，如果需要比平板電腦更大尺寸的顯示屏，則采用將智能手表、獨立顯示屏體與一個筆記本/臺式電腦架構部件結合的設計。該獨立顯示屏體在本質上與平板電腦屏體基本一樣，它可以跟筆記本/臺式電腦架構部件形成物理意義上的一體性。

腕表式VR眼鏡是一種基于智能手表的虛擬現實頭戴顯示器裝置。它由智能手表和鏡架兩個部分構成。智能手表通過安裝在鏡架上的表座與鏡架內部的電子部件連接。智能手表把VR數據源通過有線鏈橋發送給鏡架，用戶就可以看到虛擬立體音像。另外，還可以把平板電腦屏體放置在體驗空間內的適當位置，利用平板電腦屏體的攝像頭，實時獲取用戶的位置和移動信息。智能手表、平板電腦屏體和腕表式VR眼鏡鏡架共同組合成為一個完整的VR工作場。

多態手機裝置采用任務統籌和動態轉移技術，最大限度減少資源浪費，以及減少智能手表的通信輻射對人體的傷害，有效延長手表續航時間。當鏈橋暢通時，如果從屬體與外界的WIFI鏈接有效，智能手表把耗電和輻射傷害較大的GPS定位任務，以及其它涉及互聯網的業務完全委托給從屬體實施，臨時關閉自身的任務定制。當從屬體不止一個時，按照設置的排序，委托給其中之一。一旦鏈橋斷裂，或者從屬體與外界的WIFI鏈接中斷，則恢復自身的任務定制。

在主體和從屬體內都安裝有藍牙和WIFI通信模塊，使用藍牙和WIFI技術構建鏈橋是可行的。當未安裝內部通信專用的WIFI模塊時，通常WIFI用于跟外部WIFI通信，而當需要在主體和從屬體之間快速傳輸大量數據時，從屬體可以把主體WIFI作為熱點，臨時中斷與外部網絡的連接。當采用無線鏈橋，并啟動WIFI用于內部通信時，鏈橋就由藍牙+WIFI鏈路組成，只有當兩個鏈路都斷裂時，鏈橋才完全斷裂。本實用新型不排除采用藍牙、WIFI以外的通信技術構建鏈橋。

本實用新型有明顯的社會效益和經濟效益。主要表現在以下諸多方面：

一、未成年人或老年人外出，可只佩戴智能手表；家人可以隨時聯系，獲之其所在位置。在家時，可以使用具有筆記本/臺式電腦外觀的多態手機。這種靈活方便的多位一體組合結構，不僅利于實際使用，而且充分利用了物理資源和數據資源，有效減少了應用成本，還能夠讓軟件資源和存儲信息完全共享。

二、使用本實用新型，能夠實現管一控多之效果，只要實現了對智能手表的管控，也就實現了對平板電腦屏體和筆記本/臺式電腦架構的管控。特別適合未成年人使用。

三、通過手表，可遙控平板電腦屏體；通過平板電腦屏體，可運行手表的所有應用；還可以把智能手表作為平板電腦屏體的無線鼠標、無線U盤、無線話筒等。

四、當平板電腦屏體離開智能手表一定距離后，就會自動鎖屏或關機，之后，只要智能手表沒有進入有效距離范圍內，任何人都不能夠解鎖或重新啟動它。這就避免了用戶每次解鎖需要輸入密碼的麻煩，也使安全性大大提升。

五、與其它VR眼鏡相比較，采用腕表式VR眼鏡，體驗虛擬立體影像，用戶只需要花費很小的經濟成本，就可以獲得質量較高的觀看效果。

附圖說明

以下結合附圖和三個實例，對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的一個具筆記本電腦外觀之多態手機的實例外觀圖。

圖2為本實用新型的一個具臺式電腦形態之多態手機的實例外觀圖。

圖3為本實用新型的一個具VR眼鏡形態之多態手機的實例外觀圖。

圖中1.平板電腦屏體A，2.鍵盤，3.線形話筒，4.筆記本/臺式電腦架構部件，5.支撐翼，6.電源插頭，7.令牌按鈕，8.智能手表，9.充電架貼面，10.充電電源線纜，11.充電架，12.獨立顯示屏體，13.鍵盤連接線，14.弧形話筒，15.臺式鍵盤，16.充電柱，17.平板電腦屏體B，18.鼠標，19.表座，20.鏡架，21.光學透鏡，22.智能手表，23.顯示屏。

具體實施方式

以下采用三個實例，具體闡述本實用新型的實施方式。

圖1示出了第一個實例的外觀示意圖。在這個示意圖里面，智能手表(8)、平板電腦屏體A(1)、筆記本/臺式電腦架構部件(4)三者構成以智能手表為主體的多態手機。在此體系中，智能手機與平板電腦屏體A(1)結合，生成一個具平板電腦外觀的多態手機。該平板電腦屏體與筆記本/臺式電腦架構部件(4)再結合，構建為一個具筆記本/臺式電腦外觀的多態手機。

智能手表安裝有SIM卡、移動通信模塊、WIFI通信模塊、藍牙通信模塊，以及與平板電腦屏體A(1)、筆記本/臺式電腦架構部件(4)進行無線鏈接的藍牙鏈橋接口。充電時，把它放置到充電架(11)上，背部通過磁力緊貼于充電架貼面(9)，位于智能手表背部的充電觸點與位于充電架貼面(9)上的充電觸點接觸，通過充電電源線纜(10)引入的電源進行充電。充電電源線纜(10)的另一端安裝有電源插頭(6)，插入筆記本/臺式電腦架構部件(4)，為筆記本/臺式電腦架構部件(4)提供工作電源，

平板電腦屏體A(1)內安裝有WIFI通信模塊、藍牙通信模塊，以及與智能手表(8)進行無線鏈接的藍牙鏈橋接口。在其下部安裝有可以靈活收放的支撐翼(5)。在把平板電腦屏體A(1)作為平板電腦使用時，支撐翼(5)收合于屏體背部。在把平板電腦屏體A(1)作為筆記本/臺式電腦架構的顯示屏使用時，支撐翼(5)拉開，可支撐屏體，在桌面上成為穩定的直立態勢。

筆記本/臺式電腦架構部件(4)安裝有鍵盤(2)、線形話筒(3)、藍牙通信模塊，以及與智能手表(8)進行無線鏈接的藍牙鏈橋接口。

線形話筒(3)呈長方線性形態，內置話筒和聽筒，臥于筆記本/臺式電腦架構部件(4)的左下位置。接聽電話時，將其從臥槽內取出。

鍵盤(2)的輸入信息通過鏈橋被智能手表(8)和平板電腦屏體A(1)接收，控制它們的運行進程或顯示界面。來自移動通信網的電話、短信等，通過鏈橋同步顯示于智能手表(8)和平板電腦屏體A(1)的顯示屏，語音數據通過鏈橋傳遞至線形話筒(3)。

在平板電腦屏體A(1)和筆記本/臺式電腦架構部件(4)首次運行前，必須在能夠與智能手表(8)構建鏈橋的有效通信距離之內，進行初始化，并在經過智能手表(8)確認后，獲取護照。這一初始化過程，就是同化。

智能手表、平板電腦屏體和筆記本/臺式電腦架構部件均具有各自獨立的、唯一的序列號。初始化時，如果用戶權限允許，可在智能手表上，把平板電腦屏體或筆記本/臺式電腦架構部件的序列號登記入冊，并向它們頒發護照。護照內容主要包括主體部件序列號、平板電腦屏體或筆記本/臺式電腦架構部件的序列號、權限級別、鏈橋處置模式等主要信息段。權限級別限制了從屬體代表主體行使權力的級別。鏈橋處置模式表述在鏈橋斷裂后的處置方式，通常提供兩種選擇：鎖屏、關機。當設置為“鎖屏”時，一旦手表離開平板電腦，致使手表與它的鏈橋斷裂，平板電腦進入拋錨期，處于鎖屏狀態，且無人可以打開它。此狀態將一直保持到鏈橋通暢為止。這樣，手表就起到了平板電腦開機密碼的作用。在平板電腦上，再設置開機密碼已經無關緊要。這為用戶頻繁操作平板電腦帶來便利，而且安全性更高。

令牌是帶有特殊標記、主體/受體名稱(序列號)、動作命令、是否需要返回信息的信息段。多態手機使用軟、硬兩種技術發放令牌。軟技術用于當主體收到源于網絡的命令，或者源于體內程序觸發生成的命令，通過鏈橋，直接向從屬體發送令牌。體內程序包括對時間、地點、服務等變更所引發的處理，以及體內各有關傳感器采集信息變更引發的處理等等。手表佩戴在手腕上，手腕運動時，根據手表內加速度和角速度傳感器提供的數據，即可分析出手勢方向、移動距離等，獲取手勢的名稱，并發送相應的令牌。這又叫手勢令牌。這種通過手腕佩戴設備表述的手勢，稱為腕式手勢。另外，還可以根據用戶語音口令，經過語音識別技術，發送相應的令牌。這又叫語音令牌。采用令牌技術，在無線鏈橋暢通時，就可以實現手表主人對平板電腦的近距離遙控。硬技術則是采用主體上的控制按鈕，由用戶點擊發送。在智能手表(8)的側面，安裝有一個令牌按鈕(7)。長按此按鈕，即可對平板電腦屏體A(1)、筆記本/臺式電腦架構部件(4)發送令牌。令牌內容可用菜單形式顯示于手表屏幕，選定后發出。例如，若令牌為“關閉”，平板電腦屏體A(1)、筆記本/臺式電腦架構部件(4)即刻關閉，此狀態將一直維持到鏈橋暢通，且智能手表(8)發送“開啟”令牌之后。

圖2中示出了一個具臺式電腦形態之多態手機的實例示意圖。在此實例中，智能手機(8)與平板電腦屏體B(17)結合，生成一個具平板電腦外觀的多態手機。獨立顯示屏體(12)與筆記本/臺式電腦架構部件——臺式鍵盤(15)結合，構建為一個具PC臺式電腦外觀的多態手機。

獨立顯示屏體(12)有一個大尺寸的顯示屏，其內部包含了作為一個完備PC臺式電腦必須具備的中央處理系統、存儲系統、電源系統和其它各類功能性部件，安裝有鏈接外界WIFI的通信模塊，以及與智能手表鏈接的鏈橋接口。獨立顯示屏體(12)由外部電源直接供電。

臺式鍵盤(15)除安裝有鍵盤外，還安裝有充電柱(16)、弧形話筒(14)、鼠標(18)、鍵盤連接線(13)。當智能手機(8)充電時，把它套在充電柱(16)上，背部通過磁力緊貼于充電柱(16)的上表面，位于智能手表背部的充電觸點與位于充電柱(16)貼面上的充電觸點接觸，完成充電過程。獨立顯示屏體(12)的電源通過鍵盤連接線(13)為臺式鍵盤(15)提供工作電源。

弧形話筒(14)位于鍵盤左上方，內置話筒和聽筒。智能手機(8)收到的電話數據，經由鏈橋傳遞至臺式鍵盤(15)，解碼后的語音信息通過話筒纜線到達弧形話筒(14)。取出話筒，可接聽電話。

跟鍵盤類似，鼠標(18)通過臺式鍵盤(15)內的鏈橋與智能手機(8)鏈接。用戶可以通過鼠標操作智能手機(8)和獨立顯示屏體(12)的屏幕。

使用以上兩個實例中的話筒接聽電話，有助于用戶避免和減少因直接使用智能手表受到的輻射傷害。撥發電話時，也可以使用大鍵盤上的數字鍵。

在智能手表內安裝檢測心率、血壓等健康參數的芯片，通過網絡傳遞，不僅可以讓未成年人的監護人實時獲取其健康信息，還可以讓監護人及時獲知該智能手表是否已經脫離手腕。這對監護未成年人的安全非常重要。

圖3是一個具有VR眼鏡形態的多態手機示意圖，也是一個采用有線技術構建鏈橋的實例。在此實例中，腕表式VR眼鏡由智能手表(22)和鏡架(20)兩個部分構成。鏡架上安裝有光學透鏡(21)、表座(19)、顯示屏(23)等關鍵部件。光學透鏡(21)左右各安裝一個，跟用戶的雙眼相對稱。在表座(19)內表面，安裝有數據接口彈子組。在智能手表(22)背面安裝有數據接口彈子組。當表座(19)與智能手表(22)接近時，兩者依靠磁性緊緊相貼，數據接口彈子組與數據接口彈子組對應接觸，完成鏈橋和數據傳輸通道構建。智能手表把VR數據源發送給鏡架(20)，經過處理后，驅動顯示屏，用戶就可以看到虛擬立體音像。另外，還可以把平板電腦屏體放置在體驗空間內的適當位置，利用平板電腦屏體的攝像頭，實時獲取用戶的位置和移動信息。智能手表、平板電腦屏體和腕表式VR眼鏡鏡架組合成為一個完整的VR工作場。

本實用新型中關于智能手表及其從屬體的設計，同樣適用于其它的可穿戴移動電話，如手機手環、手機掛表、其它手機掛件等，也適用于普通智能手機。當主體為其它可穿戴手機裝置，或者普通智能手機時，從屬體同樣可以是平板電腦屏體，也可以是筆記本/臺式電腦架構，或者其它符合從屬體規范的裝置。充電器等相關支持裝備需要針對具體部件重新設計。

本實用新型不僅適合未成年人使用，也適合老年人，以及其它人群使用。具PC臺式電腦外觀的多態手機，還可以在鍵盤上加裝電話座機接口，同時對座機來電進行號碼儲存、監管、錄音，撥打座機電話也可使用手機內的電話薄。這很適合作為一般性辦公電腦使用，其優點還在于：除了可以對多態手機進行管控外，當用戶帶手表離開后，臺式電腦系統是不能啟動運行的。這使得安全性大幅提升。