CN113242719A - 信息处理设备、可穿戴设备、信息处理方法和存储介质 - Google Patents

信息处理设备、可穿戴设备、信息处理方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

提供了一种信息处理设备，包括：佩戴确定单元，其用于确定用户是否佩戴可穿戴设备，可穿戴设备向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及操作模式控制单元，其用于基于佩戴确定单元的确定结果，将可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于生物认证的处理的第二操作模式。

Description

信息处理设备、可穿戴设备、信息处理方法和存储介质
技术领域
示例实施例涉及信息处理设备、可穿戴设备、信息处理方法和存储介质。
背景技术
专利文献1公开了一种基于用户耳道等的声学特性来执行个人认证的耳机。
[引用列表]
[专利文献]
PTL 1：国际公开No.WO2018/034178
发明内容
[技术问题]
如专利文献1中所示的使用声学特性进行用于生物认证的处理需要大量的电力。为此原因，在基于声学特性执行生物认证的可穿戴设备中，可能需要降低电力消耗。
示例实施例旨在提供可降低基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备中的电力消耗的信息处理设备、可穿戴设备、信息处理方法和存储介质。
[问题的解决方案]
根据本发明的一个示例方面，提供了一种信息处理设备，包括：佩戴确定单元，其被配置为确定用户是否佩戴可穿戴设备，可穿戴设备朝向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及操作模式控制单元，其被配置为基于佩戴确定单元的确定结果，将可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不可执行用于生物认证的处理的第一操作模式和可执行用于生物认证的处理可执行的第二操作模式。
根据本发明的另一示例方面，提供了一种朝向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备，可穿戴设备包括：佩戴确定单元，其被配置为确定用户是否佩戴可穿戴设备；以及操作模式控制单元，其被配置为基于佩戴确定单元的确定结果，将可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不可执行用于生物认证的处理的第一操作模式和可执行用于生物认证的处理的第二操作模式。
根据本发明的另一示例方面，提供了一种信息处理方法，包括：确定用户是否佩戴可穿戴设备，可穿戴设备朝向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及基于确定的结果，将可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不可执行用于生物认证的处理的第一操作模式和可执行用于生物认证的处理的第二操作模式。
根据本发明的另一示例方面，提供了一种存储使计算机执行以下操作的程序的存储介质：确定用户是否佩戴可穿戴设备，可穿戴设备朝向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及基于确定的结果，将可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不可执行用于生物认证的处理的第一操作模式和可执行用于生物认证的处理的第二操作模式。
[本发明的有益效果]
根据示例实施例，提供了可降低基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备中的电力消耗的信息处理设备、可穿戴设备、信息处理方法和存储介质。
附图说明
图1是图示了根据第一示例实施例的信息处理***的总体配置的示意图。
图2是图示了根据第一示例实施例的耳机的硬件配置的框图。
图3是图示了根据第一示例实施例的信息处理设备的硬件配置的框图。
图4是根据第一示例实施例的耳机控制设备的功能框图。
图5是根据第一示例实施例的耳机的状态转变图。
图6是示出了根据第一示例实施例的耳机控制设备执行的操作模式的转变的示例的流程图。
图7是示出了根据第一示例实施例的耳机的电力消耗变化示例的曲线图。
图8是根据第二示例实施例的耳机控制设备和信息通信设备的功能框图。
图9是示出了根据第二示例实施例的耳声学认证的处理的流程图。
图10是根据第三示例实施例的耳机控制设备和信息通信设备的功能框图。
图11是根据第三示例实施例的耳机的状态转变图。
图12是示出了根据第三示例实施例的耳机控制设备执行的操作模式的转变的示例的流程图。
图13是示出了根据第三示例实施例的耳机的电力消耗变化示例的曲线图。
图14是根据第四示例实施例的信息处理设备的功能框图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述示例实施例。贯穿附图，相同的部件或对应的部件被用相同的参考符号标记，并可以省略或简化对其的描述。
[第一示例实施例]
将描述根据示例实施例的信息处理***。示例实施例的信息处理***是用于执行诸如耳机的可穿戴设备的佩戴检测和生物认证的***。
图1是图示了根据示例实施例的信息处理***的总体配置的示意图。信息处理***1设置有可通过无线通信彼此连接的信息通信设备1和耳机2。
耳机2包括耳机控制设备20、扬声器26、麦克风27和红外传感器29。耳机2是可佩戴在用户3的耳朵上的声学设备，并且通常是诸如无线耳机、无线头戴式耳机等之类的无线设备。扬声器26用作当被佩戴时朝向用户3的耳道发射声波的声波产生单元，并被布置在耳机2的佩戴表面侧。麦克风27还被布置在耳机2的佩戴表面侧，以便在被佩戴时接收由用户3的耳道等反射的声波。红外传感器29用作用于检测当被佩戴时从用户3发射的红外线的佩戴检测单元，并由光电二极管等构成。红外传感器29被布置在耳机2的佩戴表面侧。耳机控制设备20控制扬声器26、麦克风27和红外线传感器29，并与信息通信设备1通信。
注意的是，在本说明书中，诸如声波和语音之类的“声音”包括其频率或声压级在可听范围之外的听不到的声音。
信息通信设备1例如是与耳机2可通信连接的计算机，并控制耳机2的操作，发送用于生成从耳机2发射的声波的声音数据，并接收从耳机2接收到的声波获取的声音数据。作为具体示例，当用户3使用耳机2听音乐时，信息通信设备1向耳机2发送经压缩的音乐数据。当耳机2是用于事件现场、医院等的业务命令的电话设备时，信息通信设备1向耳机2发送业务指示的音频数据。在这种情况下，用户3的发声的音频数据可被从耳机2发送到信息通信设备1。信息通信设备1或耳机2可具有使用从耳机2接收到的声波进行耳声学认证的功能。
注意的是，总体配置是示例，并且例如，信息通信设备1和耳机2可通过电线连接。另外，信息通信设备1和耳机2可被配置为集成设备，并且在信息处理***中还可包括另一设备。
图2是图示了耳机控制设备20的硬件配置示例的框图。耳机控制设备20包括中央处理单元(CPU)201、随机存取存储器(RAM)202、只读存储器(ROM)203和闪存204。耳机控制设备20还包括扬声器接口(I/F)205、麦克风I/F 206、通信I/F 207、电池208和红外传感器I/F 210。注意的是，耳机控制设备20的每个单元经由总线、布线、驱动设备等(未示出)彼此连接。
CPU 201是具有根据存储在ROM 203、闪存204等中的程序执行预定计算并且还控制耳机控制设备20的每个单元的功能的处理器。RAM 202由易失性存储介质构成，并提供CPU 201的操作所需的临时存储区域。ROM 203由非易失性存储介质构成，并存储诸如用于耳机控制设备20的操作的程序的必要信息。闪存204是由非易失性存储介质配置并临时存储数据、存储耳机控制设备20的操作程序等的存储设备。
通信I/F 207是基于诸如Bluetooth(注册商标)和Wi-Fi(注册商标)之类的标准的通信接口，并且是用于执行与信息通信设备1的通信的模块。
扬声器I/F 205是用于驱动扬声器26的接口。扬声器I/F 205包括数模转换电路、放大器等。扬声器I/F 205将音频数据转换成模拟信号，并将模拟信号供应到扬声器26。因此，扬声器26基于音频数据来发射声波。
麦克风I/F 206是用于从麦克风27获取信号的接口。麦克风I/F 206包括模数转换电路、放大器等。麦克风I/F 206将由麦克风27接收到的声波产生的模拟信号转换成数字信号。因此，耳机控制设备20基于接收到的声波来获取音频数据。
电池208例如是二次电池，并供应耳机2的操作所必需的电力。由于电池208内置在耳机2中，因此耳机2可无线地操作，而不用有线连接到外部电源。
红外传感器I/F 210是用于从红外传感器29获取信号的接口。红外传感器I/F 210包括模数转换电路、放大器等。红外传感器I/F 210将由红外传感器29接收到的红外线产生的模拟信号转换成数字信号。因此，耳机控制设备20基于接收到的红外线来获取用户3的检测数据。
注意的是，图2中图示的硬件配置是示例，并且可添加除了这些之外的设备或者可不提供一些设备。另外，一些设备可被替换为具有类似功能的另一设备。例如，耳机2还可设置有诸如按钮之类的输入设备，以便能够接收用户3的操作，并且还设置有诸如显示器或显示灯之类的显示设备，以向用户3提供信息。因此，可适当地改变图2中图示的硬件配置。
图3是图示了信息通信设备1的硬件配置示例的框图。信息通信设备1包括CPU101、RAM 102、ROM 103和硬盘驱动器(HDD)104。信息通信设备1还包括通信I/F 105、输入设备106和输出设备107。注意的是，信息通信设备1的每个单元经由总线、布线、驱动设备等(未示出)彼此连接。
在图3中，构成信息通信设备1的每个单元被图示为集成设备，但这些功能中的一些可由外部设备提供。例如，输入设备106和输出设备107可以是除了构成包括CPU 101等的计算机的功能的单元之外的外部设备。
CPU 101是具有根据存储在ROM 103、HDD 104等中的程序执行预定计算并且还控制信息通信设备1的每个单元的功能的处理器。RAM 102由易失性存储介质构成，并提供CPU101的操作所需的临时存储区域。ROM 103由非易失性存储介质构成，并存储用于信息通信设备1的操作的程序之类的必要信息。HDD 104是由非易失性存储介质配置并临时存储发送到耳机2和从耳机2接收的数据、存储信息通信设备1的操作程序等的存储设备。
通信I/F 105是基于诸如Bluetooth(注册商标)和Wi-Fi(注册商标)之类的标准的通信接口，并且是用于执行与诸如耳机2之类其它设备的通信的模块。
输入设备106是键盘、指向设备等，并且被用户3用来操作信息通信设备1。指向设备的示例包括鼠标、轨迹球、触摸面板和笔式平板。
输出设备107例如是显示设备。显示设备是液晶显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等，并且用于显示信息、操作输入的图形用户界面(GUI)等。输入设备106和输出设备107可一体地形成为触摸面板。
注意的是，图3中图示的硬件配置是示例，并且可添加除了这些之外的设备或者可不提供一些设备。另外，一些设备可被替换为具有类似功能的其它设备。另外，示例实施例的功能中的一些可经由网络由另一设备提供，或者示例实施例的功能可通过分配给多个设备来实现。例如，HDD 104可被替换为使用半导体存储器的固态驱动器(SSD)，或者可被替换为云存储器。因此，可适当地改变图3中图示的硬件配置。
图4是根据示例实施例的耳机控制设备20的功能框图。耳机控制设备20包括佩戴确定单元211、耳声学认证单元212、操作模式控制单元213和存储单元214。
CPU 201将存储在ROM 203、闪存204等中的程序加载到RAM 202中并执行它们。因此，CPU 201实现佩戴确定单元211、耳声学认证单元212和操作模式控制单元213的功能。另外，CPU 201基于程序来控制闪存204，以实现存储单元214的功能。随后将描述在这些单元中的每个中执行的具体处理。
在示例实施例中，在耳机控制设备20中提供图4中示出的功能块的每个功能，但可在信息通信设备1中提供图4中示出的功能块的部分。也就是说，上述每个功能可通过耳机控制设备20实现，可以通过信息通信设备1实现，或可通过信息通信设备1与耳机控制设备20之间的协作实现。信息通信设备1和耳机控制设备20有时常被称为信息处理设备。
图5是根据示例实施例的耳机2的状态转变图。首先，参考图5，将描述耳机控制设备20的操作的概况。
耳机2可在第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式这三种模式下操作，并且模式之间的转变由耳机控制设备20的操作模式控制单元213控制。对于相应的操作模式之间，耳机2可执行的功能的限制的存在或不存在是不同的。第一操作模式和第二操作模式分别是用于耳机2的佩戴确定的操作模式和用于生物认证的操作模式。在这些模式下，耳机2的原始功能(听语音等)受到限制。
在第一操作模式下，佩戴确定单元211可确定用户3是否佩戴耳机2。当用户3佩戴耳机2时，使从用户3发射的红外线入射到红外线传感器29，使得红外线传感器29接收到的红外线的强度增加。因此，佩戴确定单元211可基于指示红外传感器29接收到的红外线的强度的数字信号来确定佩戴或未佩戴。佩戴确定单元211的确定标准例如可以是当红外线的强度等于或大于阈值时，确定用户3佩戴了耳机2。可替换地，确定标准可以是当计算出基于红外线强度或其变化的佩戴分数并且佩戴分数等于或大于阈值时，确定用户佩戴了耳机2。
在第一操作模式下，当佩戴确定单元211确定用户3佩戴了耳机2时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第二操作模式。在第一操作模式下，当佩戴确定单元211确定用户3没有佩戴耳机2时，操作模式控制单元213将耳机2的操作模式保持在第一操作模式下。
然而，在第一操作模式下，耳声学认证单元212的耳声学认证的功能受到限制，耳声学认证不可执行。第二操作模式是可执行耳声学认证的操作模式。换句话说，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式从第一操作模式转变为第二操作模式，以取消耳声学认证的功能限制。
在第二操作模式下，耳声学认证单元212可通过耳声学认证来确定用户3是否是注册者。耳声学认证是用于匹配用户3的耳道声学特性的生物认证。通过扬声器26朝向用户3的耳道发射检查声波并通过麦克风27获取在用户3的耳道等中反射的声波，耳机2可获取用户3的耳道的声学特性。耳声学认证单元212可通过将从所获取的耳道声学特性中提取的特征量与从注册者的耳道的声学特性中提取的特征量进行匹配来确定用户3是否是注册者。注册者是具有耳道的声学特性或特征量的注册为耳机2的常规用户的人。通过执行认证，对于没有权限的人，耳机2的功能受到限制，并且可防止没有权限的人使用耳机2。
在示例实施例中，注册者的耳道的声学特性被预先存储在存储单元214中，但注册者的耳道的声学特性可以是在认证时从诸如信息通信设备1之类的另一设备获取的。
在耳声学认证中获取的声学特性典型地是从耳道中的共振得到的声学特性，但也可包括从诸如颅骨之类的耳道周围组织中的回声得到的声学特性。检查声波可不直接朝向耳道发射，而是可通过例如骨传导扬声器发射到用户3的头部的一部分。
在第二操作模式下，当耳声学认证单元212确定用户3是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第三操作模式。在第二操作模式下，当耳声学认证单元212确定用户3不是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第一操作模式。
第三操作模式是使用户3可使用耳机2的操作模式。当在第三操作模式下取消了耳机2的功能限制时，用户3可享用耳机2的原始功能。例如，当耳机2是用于业务命令的电话设备时，耳机2可在第三操作模式下接收业务命令的音频数据并从扬声器26发出声音。第三操作模式可以是取消耳机2的所有功能限制的模式。另外，当对于每个用户可用功能不同时，第三操作模式可以是取消获认证用户许可的耳机2的功能限制的部分的模式。
在第三操作模式下，佩戴确定单元211可执行佩戴检测。在第三操作模式下，当佩戴确定单元211确定用户3没有佩戴耳机2时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第一操作模式。
接下来，将参考图6和图7，描述耳机2的操作模式的转变以及伴随该转变的电力消耗变化。图6是示出了根据示例实施例的耳机控制设备20执行的操作模式的转变的示例的流程图。图7是示出了根据示例实施例的耳机2的电力消耗变化的示例的曲线图。图6和图7示出了当用户3佩戴和使用耳机2时的典型处理，但取决于操作模式的转变状态，流程可与图中示出的流程的不同。注意的是，该图的比例不一定是准确的，该图仅示意性示出了伴随该处理的电力消耗的变化。
例如，当耳机2的电源被接通时，每当经过了预定时间时，执行图6中示出的处理。可替换地，当用户3通过操作耳机2开始使用耳机2时，可执行图6的处理。
在步骤S101中，操作模式控制单元213将耳机2的操作模式设置为第一操作模式。步骤S101中的处理时间对应于图7中的时间t1。如图7中所示，在时间t1，耳机2的电力消耗为P1。
在步骤S102中，佩戴确定单元211执行用于佩戴确定的处理。用于佩戴确定的处理可包括获取指示上述红外线强度的数据。
在步骤S103中,佩戴确定单元211确定用户3是否佩戴耳机2。如果确定用户3佩戴了耳机2(步骤S103中的是)，则处理前进至步骤S104。如果确定用户3没有佩戴耳机2(步骤S103中的否)，则处理返回到步骤S101，操作模式被保持在第一操作模式下。
在步骤S104中，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第二操作模式。步骤S104中的处理时间对应于图7中的时间t2。如图7中所示，在时间t2，耳机2的电力消耗从P1改变为P2，P2中的电力消耗大于P1中的电力消耗。
将描述第一操作模式和第二操作模式之间的电力消耗差异。如上所述，第二操作模式与第一操作模式的不同之处在于，可执行耳声学认证。耳声学认证包括例如用于从声学特性的数据中提取特征量的算术处理以及用于匹配特征量的处理。在该情况下，耳声学认证所需的电力消耗为{(特征提取的计算量+匹配的计算量)×各计算量单位的电力消耗}。由于耳机2是无线设备，因此从内置的电池208供应电力，并且由于耳机2是佩戴在耳朵上的小设备，因此考虑到电池208的电力容量没有那么大，所以该电力消耗太大，以致于不能被忽略。因此，在第二操作模式下，耳机2的电力消耗比在第一操作模式下增加得更多。
在步骤S105中，耳声学认证单元212执行用于耳声学认证的处理。用于耳声学认证的处理可包括耳道的声学特性的获取、特征量的提取、特征量的匹配等。
在步骤S106中，耳声学认证单元212确定用户3是否是注册者。如果确定用户3是注册者(步骤S106中的是)，则处理前进至步骤S107。如果确定用户3不是注册者(步骤S106中的否)，则处理返回到步骤S101，操作模式转变为第一操作模式。
在步骤S107中，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第三操作模式。步骤S107中的处理时间对应于图7中的时间t3。如图7中所示，在时间t3，耳机2的电力消耗从P2变为P3，P3中的电力消耗大于P2中的电力消耗。在第三操作模式下，由于执行诸如在信息通信设备1和耳机2之间的音频数据通信以及扬声器26的声波传输之类的处理，因此电力消耗与第二操作模式下相比进一步增加。
在步骤S108和S109中，以与步骤S102和S103相同的方式执行耳机2的佩戴检测。当确定用户3佩戴了耳机2时(步骤S109中的是)，操作模式被保持在第三操作模式下，此后，以预定的间隔执行佩戴检测处理。如果确定用户3没有佩戴耳机2(步骤S109中的否)，则处理返回到步骤S101，操作模式转变为第一操作模式。作为在认证完成后确定没有佩戴耳机2的可能性，例如，假定用户3停止或结束耳机2的使用并取下耳机2的情况。在这种情况下，因操作模式转变为第一操作模式，耳机2的功能受限制，使得耳机2不被他人使用。
在步骤S109中确定用户3没有佩戴耳机2的时间对应于图7中的时间t4。如图7中所示，在时间t4，耳机2的电力消耗从P3变为P1，P1中的电力消耗小于P3中的电力消耗。
示例实施例的耳机控制设备20可将耳机2的操作模式在耳声学认证处理不可执行的第一操作模式与耳声学认证处理可执行的第二操作模式之间切换。在示例实施例中，由于基于佩戴确定结果来执行操作模式的切换，因此实现了当人没有佩戴耳机2时不执行耳声学认证的控制。因此，由耳机2的耳声学认证引起的电力消耗降低。因此，根据示例实施例，提供了能够降低用于基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备中的电力消耗的信息处理设备。
由于耳机2典型地是佩戴在耳朵上的无线可穿戴设备，因此用于驱动耳机2的电池208的电力容量小。因此，通过以上控制来降低电力消耗是有效的，并且能够使用耳机2的时间可延长。
[第二示例实施例]
示例实施例的信息处理***与第一示例实施例的信息处理***的不同之处在于，耳声学认证的处理的部分是在耳机2的外部执行的。下文中，主要描述与第一示例实施例的不同之处，并省略或简化对公共部分的描述。
图8是根据示例实施例的耳机控制设备20和信息通信设备1的功能框图。耳机控制设备20包括特征量获取单元215，而不是第一示例实施例的耳声学认证单元212。信息通信设备1包括特征量匹配单元111和存储单元112。
耳机控制设备20的CPU 201通过执行存储在ROM 203、闪存204等中的程序来实现特征量获取单元215的功能。信息通信设备1的CPU101执行存储在ROM 103、HDD 104等中的程序，以实现特征量匹配单元111的功能。CPU 101基于程序来控制HDD 104，以实现存储单元112的功能。随后将描述由这些单元中的每个执行的具体处理。
图9是示出了根据示例实施例的耳声学认证的处理的流程图。图9的处理更详细示出了根据第一示例实施例的图6中的步骤S105的处理。其它处理与图6中的处理相同，因此将省略对其的描述。
在步骤S110中，耳机控制设备20的特征量获取单元215获取用户3的耳道的声学特性，并从声学特性中提取特征量。因此，特征量获取单元215基于用户3的耳道声学特性来获取特征量。
在步骤S111中，耳机2向信息通信设备1发送特征量。信息通信设备1将所获取的特征量存储在存储单元112中。
在步骤S112中，信息通信设备1的特征量匹配单元111将用户3的特征量与预先存储在存储单元112中的注册者的特征量进行匹配。
在步骤S113中，信息通信设备1将匹配结果发送到耳机2。耳机2的CPU 201使用匹配结果执行图6中的步骤S106的分支处理。
在示例实施例中，通过耳机2外部的信息通信设备1执行耳声学认证的处理当中的匹配处理。即使在该配置中，也可按与第一示例实施例中相同的方式执行耳声学认证。因此，提供了如第一示例实施例的情况下一样能够降低用于基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备中的电力消耗的信息处理设备。
其中在如第一示例实施例的情况下一样由耳机2执行耳声学认证的配置以及其中与如第二示例实施例的情况下一样由耳机2外部的设备执行耳声学认证处理当中的匹配处理的配置中，存在优点和缺点。因此，期望根据所需规格来适当地选择这两种配置。下面描述这二者的优点和缺点。
在第一示例实施例的配置中，由于耳声学认证的处理是在耳机2内完成的，因此在耳声学认证时不需要与其它设备通信，并且可能有利的是，由通信引起的电力消耗可以减少。另一方面，在第一示例实施例的配置中，必需在耳机2中预先存储注册者的特征量，并且当使用具有大计算量的匹配算法时，可能不利的是，电力消耗可能增加。
在第二示例实施例的配置中，耳声学认证所需的电力消耗为(用于特征量提取的计算量×各计算量单位的电力消耗+用于特征量发送的通信量×各通信量单元的电力消耗)。因此，在通信所需的电力消耗量小于匹配所需的电力消耗量的情况下，第二示例实施例配置可以减少电力消耗量。另外，在第二示例实施例的配置中，不必预先将注册者的特征量存储在耳机2中，并且由于注册者由主机设备管理，因此可能有利的是，容易处理用户未被指定或用户被更新的情况。另一方面，当通信量大时，电力消耗比第一示例实施例的配置大，并且由于通信是必需的，因此可能不利的是，在通信失败时不能使用耳机2。
[第三示例实施例]
示例实施例的信息处理***与第一示例实施例或第二示例实施例的不同之处在于，耳声学认证的处理可在耳机2的内部和外部两者执行。下面，主要描述与第一示例实施例或第二示例实施例之间的差异，并省略或简化对公共部分的描述。
图10是根据示例实施例的耳机控制设备20和信息通信设备1的功能框图。除了图8中示出的配置之外，耳机控制设备20还包括第一特征量匹配单元216。信息通信设备1包括代替图8中示出的特征量匹配单元111的第二特征量匹配单元113。
耳机控制设备20的CPU 201通过执行存储在ROM 203、闪存204等中的程序来实现第一特征量匹配单元216的功能。信息通信设备1的CPU 101执行存储在ROM 103、HDD 104等中的程序，以实现特第二特征量匹配单元113的功能。随后将描述由这些单元中的每个执行的具体处理。
图11是根据示例实施例的耳机2的状态转变图。首先，参考图11，将描述耳机控制设备20的操作的概况。与图5中示出的状态转变图的不同之处在于，进一步添加了第四操作模式。
在示例实施例中，第二操作模式是可在耳机2中执行用于耳声学认证(第一生物认证)的匹配处理的操作模式，并且第四操作模式是可在信息通信设备1中执行用于耳声学认证(第二生物认证)的匹配处理的操作模式。信息通信设备1中的第二生物认证的算法比耳机2中的第一生物认证的算法更准确，但电力消耗更大。
在第二操作模式下，特征量获取单元215通过从用户3的耳道的声学特性中提取特征量来获取特征量。第一特征量匹配单元216将特征量获取单元215获取的用户3的特征量与注册者的特征量进行匹配，以确定用户3是否是注册者。
在第二操作模式下，当第一特征量匹配单元216确定用户3是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第三操作模式。在第二操作模式下，当第一特征量匹配单元216确定用户3不是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第一操作模式。另一方面，当在第二操作模式下难以确定用户3是否是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第四操作模式。难以确定的情况是例如指示两个特征量之间的相似度的分数接近用于确定用户是否是注册者的阈值的情况。在这种情况下，由于期望以更高准确度执行匹配，因此耳机2的操作模式转变为可执行更高准确度的匹配的第四操作模式。
在第四操作模式下，第二特征量匹配单元113从耳机2获取用户3的特征量，并将用户3的特征量与注册者的特征量进行匹配，以确定用户3是否是注册者。
在第四操作模式下，当第二特征量匹配单元113确定用户3是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第三操作模式。在第四操作模式下，当第二特征量匹配单元113确定用户3不是注册者时，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第一操作模式。
接下来，将参考图12和图13，描述耳机2的操作模式的转变以及伴随该转变的电力消耗变化。图12是示出了根据示例实施例的耳机控制设备20执行的操作模式的转变的示例的流程图。图13是示出了根据示例实施例的耳机2的电力消耗变化示例的曲线图。图12和图13示出了当用户3佩戴和使用耳机2时的典型处理，但取决于操作模式的转变状态，流程可与图中示出的流程的不同。
在步骤S114中，耳机控制设备20的特征量获取单元215获取用户3的耳道的声学特性，并从声学特性中提取特征量。因此，特征量获取单元215基于用户3的耳道声学特性来获取特征量。此后，第一特征量匹配单元216将用户3的特征量与预先存储在存储单元214中的注册者的特征量进行匹配。
在步骤S115中，第一特征量匹配单元216确定用户3是否是注册者。如果确定用户3是注册者(步骤S115中的是)，则处理前进至步骤S107。如果确定用户3不是注册者(步骤S115中的否)，则处理返回到步骤S101，操作模式转变为第一操作模式。如果难以确定用户3是否是注册者(步骤S115中的“难以确定”)，则处理前进至步骤S116。
在步骤S116中，操作模式控制单元213使耳机2的操作模式转变为第四操作模式。步骤S116中的处理时间对应于图13中的时间t5。如图13中所示，在时间t5，耳机2的电力消耗从P2变为P4，P4中的电力消耗大于P2中的电力消耗。电力消耗增加的原因是，第二耳声学认证是需要通信的过程，并比第一耳声学认证需要更多的电力。
在步骤S117中，耳机2和信息通信设备1执行第二耳声学认证。该处理与图9中的步骤S111至S113的处理类似。也就是说，在第二耳声学认证中，第二特征量匹配单元113从耳机2获取特征量，并将用户3的特征量与注册者的特征量进行匹配。匹配结果被从信息通信设备1发送到耳机2。以这种方式，信息通信设备1在第二耳声学认证中执行与第一耳声学认证不同的匹配处理。
耳机2的CPU 201通过使用匹配结果来执行步骤S118的分支处理。如果确定用户3是注册者(步骤S118中的是)，则处理前进至步骤S107。如果确定用户3不是注册者(步骤S118中的否)，则处理返回到步骤S101，操作模式转变为第一操作模式。
在示例实施例中，在耳机2中执行第一耳声学认证的匹配处理，并且在信息通信设备1中执行第二耳声学认证的匹配处理。即使在该配置中，也可按与第一示例实施例中相同的方式执行耳声学认证。因此，提供了如第一示例实施例的情况下一样能够降低用于基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备中的电力消耗的信息处理设备。在示例实施例中，组合了如第一示例实施例中一样的在耳机2中执行匹配的配置和如第二示例实施例中一样在信息通信设备1中执行匹配的配置。然后，信息通信设备1只有在通过耳机2中的低电力消耗和简单匹配难以确定时才执行高准确度匹配，使得可实现电力消耗的降低和认证准确度的确保。
以上示例实施例中描述的***也可被配置为以下第四示例实施例。
[第四示例实施例]
图14是根据第四示例实施例的信息处理设备30的功能框图。信息处理设备30包括佩戴确定单元311和操作模式控制单元312。佩戴确定单元311确定用户是否佩戴可穿戴设备，该可穿戴设备朝向用户头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证。操作模式控制单元312基于佩戴确定单元311的确定结果，将可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括用于生物认证的处理不可执行的第一操作模式和用于生物认证的处理可执行的第二操作模式。
根据示例实施例，提供了能够降低用于基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备中的电力消耗的信息处理设备30。
[修改的示例实施例]
本公开不限于上述示例实施例，并可在本公开的范围内适当地修改。例如，将一个实施例的配置的部分添加到另一实施例的示例或替换另一实施例的配置的部分的示例也是示例实施例。
在以上示例实施例中，虽然耳机2被例示为可穿戴设备示例，但示例实施例不限于佩戴在耳朵上的设备，只要可获取处理所需的声学信息即可。例如，可穿戴设备可以是骨传导型声学设备。
另外，在上述示例实施例中，红外传感器29被例示为佩戴确定设备，但示例实施例不限于此，只要能够进行佩戴确定即可。例如，通过向用户3的耳道发射声波并获取诸如回声强度和回声时间之类回声的声学特性，可以基于回声的声学特性来执行佩戴确定。在这种情况下，扬声器26和麦克风27不仅起到耳声学认证的作用，而且还起到用于佩戴确定的设备的作用。因此，可简化设备配置。
另外，在第二示例实施例和第三示例实施例中，虽然特征量被从耳机2发送到信息通信设备1，但也可发送耳道声学特性的数据。在该情况下，信息通信设备1可执行提取特征量的处理。在该示例中，虽然通信量增加，但耳机2中的计算量可减少。
各示例实施例的范围还包括处理方法，该处理方法将使示例实施例中的每个的配置操作以实现以上示例实施例中的每个的功能的程序存储在存储介质中，读取作为代码的存储在存储介质中的程序，并在计算机中执行该程序。也就是说，各示例实施例的范围还包括计算机可读存储介质。另外，各示例实施例不仅包括其中存储有上述计算机程序的存储介质，而且还包括计算机程序本身。另外，上述示例实施例中所包括的一个或两个或更多个部件可以是被配置为实现各部件功能的诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等之类的电路。
作为存储介质，例如，可使用floppy(注册商标)盘、硬盘、光盘、磁光盘、光盘(CD-ROM)、磁带、非易失性存储卡或ROM。另外，示例实施例中的每个的范围包括在操作***(OS)上操作以与另一软件或插件板的功能协作地执行处理的示例，而不限于通过存储在存储介质中的个体程序执行处理的示例。
另外，可按软件作为服务(SaaS)的形式向用户提供由上述各示例实施例的功能实现的服务。
应该注意，上述实施例仅仅是实施示例实施例的示例，并且示例实施例的技术范围不应该通过这些来受限制地解释。也就是说，示例实施例可在不脱离其技术思路或主要特征的情况下以各种形式实现。
以上公开的示例实施例的整体或部分可被描述为(但不限于)以下的补充注释。
(补充注释1)
一种信息处理设备，所述信息处理设备包括：
佩戴确定单元，所述佩戴确定单元被配置为确定用户是否佩戴可穿戴设备，所述可穿戴设备朝向所述用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及
操作模式控制单元，所述操作模式控制单元被配置为基于所述佩戴确定单元的确定结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理的第二操作模式。
(补充注释2)
根据补充注释1所述的信息处理设备，其中，所述第二操作模式下的电力消耗大于所述第一操作模式下的电力消耗。
(补充注释3)
根据补充注释1或2所述的信息处理设备，其中，在通过所述佩戴确定单元确定用户佩戴了所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式。
(补充注释4)
根据补充注释1至3中任一项所述的信息处理设备，
其中，所述多种操作模式包括所述用户能够使用所述可穿戴设备的第三操作模式，并且
其中，所述第三操作模式下的电力消耗大于所述第二操作模式下的电力消耗。
(补充注释5)
根据补充注释4所述的信息处理设备，其中，在通过所述生物认证识别出所述用户能够使用所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第二操作模式切换至所述第三操作模式。
(补充注释6)
根据补充注释1至5中任一项所述的信息处理设备，其中，通过所述可穿戴设备执行用于所述生物认证的声学特性的匹配。
(补充注释7)
根据补充注释1至5中任一项所述的信息处理设备，其中，通过能够与所述可穿戴设备通信的设备来执行用于所述生物认证的声学特性的匹配。
(补充注释8)
根据补充注释1至3中任一项所述的信息处理设备，
其中，所述生物认证包括第一生物认证和具有比所述第一生物认证高的准确度的第二生物认证，
其中，所述第二操作模式是能够执行用于所述第一生物认证的处理的模式，并且
其中，所述多种操作模式进一步包括能够执行用于所述第二生物认证的处理的第四操作模式。
(补充注释9)
根据补充注释8所述的信息处理设备，其中，所述第四操作模式下的电力消耗大于所述第二操作模式下的电力消耗。
(补充注释10)
根据补充注释8或9所述的信息处理设备，其中，在通过所述第一生物认证难以确定所述用户是否能够使用所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第二操作模式切换至所述第四操作模式。
(补充注释11)
根据补充注释8至10中任一项所述的信息处理设备，
其中，通过所述可穿戴设备执行用于所述第一生物认证的声学特性的匹配，并且
其中，通过能够与所述可穿戴设备通信的设备来执行用于所述第二生物认证的声学特性的匹配。
(补充注释12)
根据补充注释8至11中任一项所述的信息处理设备，
其中，所述多种操作模式进一步包括所述用户能够使用所述可穿戴设备的功能的第三操作模式，并且
其中，所述第三操作模式下的电力消耗大于所述第四操作模式下的电力消耗。
(补充注释13)
根据补充注释12所述的信息处理设备，其中，在通过所述第一生物认证或所述第二生物认证识别出所述用户能够使用所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第二操作模式或所述第四操作模式切换至所述第三操作模式。
(补充注释14)
根据补充注释1至13中任一项所述的信息处理设备，其中，通过匹配耳道的声学特性来执行所述生物认证。
(补充注释15)
根据补充注释1至14中任一项所述的信息处理设备，其中，所述可穿戴设备是被佩戴在所述用户的耳朵上的声学设备。
(补充注释16)
根据补充注释1至15中任一项所述的信息处理设备，其中，所述可穿戴设备是通过从内置在所述可穿戴设备中的电池接收电力供应来操作的无线设备。
(补充注释17)
一种朝向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备，包括：
佩戴确定单元，所述佩戴确定单元被配置为确定用户是否佩戴所述可穿戴设备；以及
操作模式控制单元，所述操作模式控制单元被配置为基于所述佩戴确定单元的确定结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理可执行的第二操作模式。
(补充注释18)
一种信息处理方法，包括：
确定用户是否佩戴可穿戴设备，所述可穿戴设备朝向所述用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及
基于所述确定的结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理的第二操作模式。
(补充注释19)
一种存储使计算机执行以下操作的程序的存储介质：
确定用户是否佩戴可穿戴设备，所述可穿戴设备朝向所述用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及
基于所述确定的结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理的第二操作模式。
[参考符号列表]
1 信息处理设备
2 耳机
3 用户
20 耳机控制设备
26 扬声器
27 麦克风
29 红外传感器
30 信息处理设备
101、201 CPU
102、202 RAM
103、203 ROM
104 HDD
105、207 通信I/F
106 输入设备
107 输出设备
111 特征量匹配单元
112、214 存储单元
113 第二特征量匹配单元
204 闪存
205 扬声器I/F
206 麦克风I/F
208 电池
210 红外传感器I/F
211、311 佩戴确定单元
212 耳声学认证单元
213、312 操作模式控制单元
215 特征量获取单元
216 第一特征量匹配单元

Claims (19)

1.一种信息处理设备，包括：
佩戴确定单元，所述佩戴确定单元被配置为确定用户是否佩戴可穿戴设备，所述可穿戴设备朝向所述用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及
操作模式控制单元，所述操作模式控制单元被配置为基于所述佩戴确定单元的确定结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理的第二操作模式。
2.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述第二操作模式下的电力消耗大于所述第一操作模式下的电力消耗。
3.根据权利要求1或2所述的信息处理设备，其中，在通过所述佩戴确定单元确定用户佩戴了所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的信息处理设备，
其中，所述多种操作模式包括所述用户能够使用所述可穿戴设备的第三操作模式，并且
其中，所述第三操作模式下的电力消耗大于所述第二操作模式下的电力消耗。
5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中，在通过所述生物认证识别出所述用户能够使用所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第二操作模式切换至所述第三操作模式。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的信息处理设备，其中，通过所述可穿戴设备执行用于所述生物认证的声学特性的匹配。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的信息处理设备，其中，通过能够与所述可穿戴设备通信的设备来执行用于所述生物认证的声学特性的匹配。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的信息处理设备，
其中，所述生物认证包括第一生物认证和具有比所述第一生物认证高的准确度的第二生物认证，
其中，所述第二操作模式是能够执行用于所述第一生物认证的处理的模式，并且
其中，所述多种操作模式进一步包括能够执行用于所述第二生物认证的处理的第四操作模式。
9.根据权利要求8所述的信息处理设备，其中，所述第四操作模式下的电力消耗大于所述第二操作模式下的电力消耗。
10.根据权利要求8或9所述的信息处理设备，其中，在通过所述第一生物认证难以确定所述用户是否能够使用所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第二操作模式切换至所述第四操作模式。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的信息处理设备，
其中，通过所述可穿戴设备执行用于所述第一生物认证的声学特性的匹配，并且
其中，通过能够与所述可穿戴设备通信的设备来执行用于所述第二生物认证的声学特性的匹配。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的信息处理设备，
其中，所述多种操作模式进一步包括所述用户能够使用所述可穿戴设备的功能的第三操作模式，并且
其中，所述第三操作模式下的电力消耗大于所述第四操作模式下的电力消耗。
13.根据权利要求12所述的信息处理设备，其中，在通过所述第一生物认证或所述第二生物认证识别出所述用户能够使用所述可穿戴设备的情况下，所述操作模式控制单元将所述可穿戴设备的操作模式从所述第二操作模式或所述第四操作模式切换至所述第三操作模式。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的信息处理设备，其中，通过匹配耳道的声学特性来执行所述生物认证。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的信息处理设备，其中，所述可穿戴设备是被佩戴在所述用户的耳朵上的声学设备。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的信息处理设备，其中，所述可穿戴设备是通过从内置在所述可穿戴设备中的电池接收电力供应来操作的无线设备。
17.一种朝向用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证的可穿戴设备，包括：
佩戴确定单元，所述佩戴确定单元被配置为确定用户是否佩戴所述可穿戴设备；以及
操作模式控制单元，所述操作模式控制单元被配置为基于所述佩戴确定单元的确定结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理可执行的第二操作模式。
18.一种信息处理方法，包括：
确定用户是否佩戴可穿戴设备，所述可穿戴设备朝向所述用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及
基于所述确定的结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理的第二操作模式。
19.一种存储使计算机执行以下操作的程序的存储介质：
确定用户是否佩戴可穿戴设备，所述可穿戴设备朝向所述用户的头部的一部分发射声波以基于声学特性来执行生物认证；以及
基于所述确定的结果，将所述可穿戴设备的操作模式在多种操作模式之间切换，所述多种操作模式包括不能够执行用于所述生物认证的处理的第一操作模式和能够执行用于所述生物认证的处理的第二操作模式。
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