JP2020190590A - 頭部装着型装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】使用者の周囲で発生する音の発生源の方向と音の種別とをより高い精度で使用者に通知する。【解決手段】本頭部装着型装置は、使用者の頭部の周囲に巻き付けられるバンド部と、前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の収音部と、前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の振動部と、前記複数の収音部で収音した音の種別を判定する種別判定部と、前記複数の収音部で収音した音の発生源の方向を判定する方向判定部と、前記方向に対応する振動部を前記種別に対応するパターンで振動させる通知部と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、頭部装着型装置に関する。
近年、頭部に装着するウェアラブル装置が利用されている。例えば、特許文献1では、眼鏡型のウェアラブル装置の左右にマイクおよびバイブレータを搭載し、搭載したマイクに入力された音の発生方向を判定し、判定した方向に対応するバイブレータを振動させることで、音の発生源の方向を通知する技術が提案されている。
特開2010−079182号公報
眼鏡型のウェアラブル装置の左右に搭載したマイクおよびバイブレータを用いて音の発生源の判定および通知を行う場合、左右以外の方向で発生した音について、その発生源の方向を高い精度で通知することは困難となる。
開示の技術の1つの側面は、使用者の周囲で発生する音の発生源の方向と種別とをより高い精度で使用者に通知することができる頭部装着型装置を提供することを課題とする。
開示の技術の1つの側面は、次のような頭部装着型装置によって例示される。本頭部装着型装置は、使用者の頭部の周囲に巻き付けられるバンド部と、前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の収音部と、前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の振動部と、前記複数の収音部で収音した音の種別を判定する種別判定部と、前記複数の収音部で収音した音の発生源の方向を判定する方向判定部と、前記方向に対応する振動部を前記種別に対応するパターンで振動させる通知部と、を備える。
本頭部装着型装置は、使用者の周囲で発生する音の発生源の方向と音の種別とをより高い精度で使用者に通知することができる。
図1は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの一例を示す図である。 図2は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイのハードウェア構成の一例を示す図である。 図3は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの処理ブロックの一例を示す図である。 図4は、実施形態において、管理データベースに格納される優先度管理テーブルの一例を示す図である。 図5は、実施形態において、管理データベースに格納される方向管理テーブルの一例を示す図である。 図6は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの処理フローの一例である。
本実施形態に係る頭部装着型装置は、例えば、以下の構成を有する。
使用者の頭部の周囲に巻き付けられるバンド部と、
前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の収音部と、
前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の振動部と、
前記複数の収音部で収音した音の種別を判定する種別判定部と、
前記複数の収音部で収音した音の発生源の方向を判定する方向判定部と、
前記方向に対応する振動部を前記種別に対応するパターンで振動させる通知部と、を備える。
バンド部は、例えば、ベルト状の部材であって、使用者の頭部に合わせて適宜長さが調整可能である。収音部は、例えば、指向性のマイクであり、バンド部に沿って複数配置される。使用者の周囲で音が発生すると、バンド部に沿って配置された複数の収音部それぞれが当該音を収音する。ここで、複数の収音部はバンド部に沿って配置されていることで、それぞれの収音部と音の発生源との距離に差が生じる。方向判定部は、例えば、この距離の差によって生じる、複数の収音部それぞれで収音される音の音量差に基づいて、使用者から音の発生源への方向を判定できる。また、音は、種別毎に周波数や波形が異なる。種別判定部は、収音された音の周波数は波形を基に、音の種別を判定できる。音の種別は、例えば、自動車の警報音(クラクション音)、自動車のエンジン音、自転車のベル、人物の声等を挙げることができる。振動部は、バンド部に沿って複数配置される。すなわち、振動部は、使用者の周囲の方向に対応して配置されるということができる。通知部は、音の発生源の方向に対応する振動部を、音の種別に対応するパターンで振動させることで、使用者の音の発生源の方向と音の種別を通知することができる。開示の技術は、例えば、聴覚が不自由な使用者に好適である。
なお、音の種別の判定は、前記方向判定部が判定した方向において、前記使用者の周囲を撮影する撮影部が撮影した撮像を解析することで行われてもよい。
開示の技術は、次の特徴を有してもよい。前記通知部は、前記複数の収音部が収音した音の大きさに応じて、前記振動部の振動パターンを決定する。このような特徴を有することで、音の大きさを振動によって使用者に通知することができる。
開示の技術は、次の特徴を有してもよい。音の種別と優先度とを対応付けて管理し、前記複数の収音部が複数の音を収音する場合には、収音した複数の音それぞれの種別に対応付けられた優先度を判定する優先度判定部をさらに備え、前記通知部は、前記複数の収音部が収音した複数の音のうち、最も高い優先度に対応付けられた音の方向に対応する振動部を、最も高い優先度に対応付けられた音の種別に対応するパターンで前記振動部を振動させる。使用者の周囲では様々な音(複数の音)が生じていることが多い。このような特徴を有することで、本頭部装着型装置は、使用者の周囲で生じている複数の音のうち、優先度の高い音についての通知を行うことができる。
開示の技術は、次の特徴を有してもよい。使用者の視線方向に位置するディスプレイをさらに備え、前記通知部は、前記ディスプレイに情報が表示されている場合には、前記ディスプレイに情報が表示されていない場合よりも、前記振動部を強く振動させる。使用者の視線方向に位置するディスプレイに何らかの情報が表示されている場合、使用者の注意はディスプレイに表示された情報に向けられてしまい、通知部が振動部を振動させても、当該振動に使用者が気づかない場合が考えられる。通知部は、振動部をより強く振動させることで、ディスプレイに表示された情報に注意が向いている使用者に対して、通知に気づかせることができる。
以下、図面を参照して、実施形態についてさらに説明する。以下では、頭部装着型装置の一例であるヘッドマウントディスプレイを用いて、実施形態について説明する。
<実施形態>
図1は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの一例を示す図である。実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ1は、使用者が頭部に装着して使用する装置である。ヘッドマウントディスプレイ1は、カメラ11、マイク12、バイブレータ13、ディスプレイ14、本体部15、保持具16を備える。
カメラ11は、使用者の周囲を撮影するデジタルカメラである。カメラ11は、ヘッドマウントディスプレイ1を装着する使用者の視線方向にカメラ11の撮影方向が向けられるように、本体部15に固定される。カメラ11は、例えば、撮像素子としてCharge Coupled Device(CCD)センサーを有する。カメラ11は、静止画を撮影するスチルカメラでも動画を撮影するビデオカメラであってもよい。カメラ11は、「撮影部」の一例である。
本体部15は、ヘッドマウントディスプレイ1を制御する各種部品を格納し、格納した各種部品と外部の部品とを接続する接続端子を提供する筐体である。カメラ11、マイク12、バイブレータ13およびディスプレイ14は、本体部15の接続端子に接続されることで、本体部15内の各種部品と電気的に接続される。ヘッドマウントディスプレイ1は、「頭部装着型装置」の一例である。
保持具16はヘッドマウントディスプレイ1を使用者の頭部に装着させるベルト状の保持具である。保持具16を使用者の頭部に巻き付けることで、ヘッドマウントディスプレイ1を使用者の頭部に固定することができる。保持具16は、ヘッドマウントディスプレイ1を使用者の頭部に好適に装着できるように、その長さを調整可能である。保持部16には、複数のマイク12およびバイブレータ13が長手方向に沿って配置される。保持部16は、「バンド部」の一例である。
マイク12は、周囲の音を収音する装置である。マイク12は、例えば、指向性マイクである。マイク12は、ベルト状に形成された保持部16の長手方向に沿って複数配置される。保持部16は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ1の使用者の前後左右に対応する4か所の位置にマイク12を有してもよい。また、保持部16は、前後左右の4か所の位置に加えて、右斜め前方、右斜め後方、左斜め前方、左斜め後方を加えた8か所の位置にもマイク12を有してもよい。マイク12は、「収音部」の一例である。
バイブレータ13は、振動する素子である。バイブレータ13は、保持部16の長手方向に沿って複数配置される。バイブレータ13は、例えば、マイク12のそれぞれと近接する位置にそれぞれ設けられる。バイブレータ13は、「振動部」の一例である。
ディスプレイ14は、カメラ11が撮影した撮像や各種情報を表示する表示装置である。でぃすれプレイ14は、例えば、使用者の視線方向に位置するように設けられる透過型のディスプレイである。ディスプレイ14は、例えば、Liquid Crystal Display(LCD)、Plasma Display Panel(PDP)、Electroluminescence(EL)パネル、有機ELパネルである。ディスプレイ14は、「ディスプレイ」の一例である。
(ヘッドマウントディスプレイ1のハードウェア構成)
図2は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイのハードウェア構成の一例を示す
図である。ヘッドマウントディスプレイ1は、Central Processing Unit(CPU)101、主記憶部102、補助記憶部103、カメラ11、マイク12、バイブレータ13、ディスプレイ14および接続バスB1を含む。CPU101、主記憶部102、補助記憶部103、カメラ11、マイク12、バイブレータ13およびディスプレイ14は、接続バスB1によって相互に接続されている。主記憶部102および補助記憶部103は、例えば、本体部15に格納される。
CPU101は、マイクロプロセッサユニット(MPU)、プロセッサとも呼ばれる。CPU101は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のCPU101がマルチコア構成を有していても良い。ヘッドマウントディスプレイ1では、CPU101が補助記憶部103に記憶されたプログラムを主記憶部102の作業領域に展開し、プログラムの実行を通じて周辺装置の制御を行う。これにより、ヘッドマウントディスプレイ1は、所定の目的に合致した処理を実行することができる。主記憶部102および補助記憶部103は、ヘッドマウントディスプレイ1が読み取り可能な記録媒体である。
主記憶部102は、CPU101から直接アクセスされる記憶部として例示される。主記憶部102は、Random Access Memory(RAM)およびRead
Only Memory(ROM)を含む。
補助記憶部103は、各種のプログラムおよび各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部103は外部記憶装置とも呼ばれる。補助記憶部103には、オペレーティングシステム(Operating System、OS)、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。OSは、通信部104を介して接続される外部装置等とのデータの受け渡しを行う通信インターフェースプログラムを含む。外部装置等には、例えば、ネットワーク環境5等で接続された、他の情報処理装置および外部記憶装置が含まれる。なお、補助記憶部103は、例えば、ネットワーク上のコンピュータ群であるクラウドシステムの一部であってもよい。
補助記憶部103は、例えば、Erasable Programmable ROM(EPROM)、ソリッドステートドライブ(Solid State Drive、SSD)、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive、HDD)等である。また、補助記憶部103は、Network Attached Storage(NAS)あるいはStorage Area Network(SAN)によって提供されてもよい。
(ヘッドマウントディスプレイ1の処理ブロック)
図3は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの処理ブロックの一例を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ1は、撮影部111、表示部112、種別判定部113、優先度判定部114、方向判定部115、通知部116および管理データベース117(図中では、データベースをDBと表記)を備える。ヘッドマウントディスプレイ1は、主記憶部102に実行可能に展開されたコンピュータプログラムを実行することで、撮影部111、表示部112、種別判定部113、優先度判定部114、方向判定部115、通知部116および管理データベース117等の各部としての処理を実現する。以下、図3を参照して、ヘッドマウントディスプレイ1の処理ブロックについて説明する。
管理データベース117は、ヘッドマウントディスプレイ1が使用する各種情報を管理するデータベースである。図4は、実施形態において、管理データベースに格納される優先度管理テーブルの一例を示す図である。図4に例示される優先度管理テーブル1171は、「ID」、「種別」、「パターン」、「優先度」の各項目を有する。「ID」には、
種別および優先度の組を一意に識別する情報が格納される。「種別」には、音の種別が格納される。「パターン」には、バイブレータ13の振動パターンを示す情報が格納される。「優先度」には、音の種別に対応付けられる優先度が格納される。
図5は、実施形態において、管理データベースに格納される方向管理テーブルの一例を示す図である。図5に例示される方向管理テーブル1172は、「ID」、「方向」および「バイブレータ」の各項目を含む。「ID」には、方向とバイブレータとの組を一意に識別する情報が格納される。「方向」には、使用者から音の発生源への方向が格納される。「バイブレータ」には、振動させるバイブレータを示す情報が格納される。なお、図5では、方向として、「前方向」、「右斜め後ろ方向」等が挙げられているが、方向管理テーブル1172は、さらに細かく方向を分類して記憶してもよい。
撮影部111は、カメラ11に撮影を実行させる。撮影部111は、カメラ11に動画の撮影を実行させてもよいし、静止画の撮影を実行させてもよい。また、撮影部111は、ヘッドマウントディスプレイ1が起動されるとカメラ11に撮影を実行させてもよいし、使用者の指示に応じてカメラ11に撮影を実行させてもよい。表示部112は、カメラ11が撮影した撮像をディスプレイ12に表示させる。
種別判定部113は、マイク12が収音した音の種別を判定する。種別判定部113は、例えば、マイク12が収音した音の周波数や波形を基に、音の種別を判定する。音の種別としては、例えば、自動車の警報音(クラクション音)、自動車のエンジン音、自転車のベル、人物の声等を挙げることができる。人物の声は、例えば、使用者に呼びかける声(名前を呼んでいる声)や使用者に対して危険を知らせる声を挙げることができる。種別判定部113は、例えば、音の周波数および波形を音の種別に対応付けて補助記憶部103に記憶し、マイク12が収音した音の周波数および波形と補助記憶部に記憶した情報とを照合して、音の種別を判定してもよい。種別判定部113は、種別が異なる複数の音がマイク12によって収音された場合には、収音されたそれぞれの音について、音の種別を判定してもよい。種別判定部113は、「種別判定部」の一例である。
優先度判定部114は、優先度管理テーブル1171を参照して、種別判定部113が判定した音の種別に対応付けられた、パターンおよび優先度を取得する。なお、種別が異なる複数の音がマイク12によって収音された場合には、優先度判定部114は、収音されたそれぞれの音について優先度管理テーブル1171からパターンおよび優先度を取得してもよい。優先度判定部114は、「優先度判定部」の一例である。
方向判定部115は、ヘッドマウントディスプレイ1の使用者からマイク12が収音した音の発生源への方向を判定する。方向判定部115は、例えば、保持部16の長手方向に沿って複数配置されたマイク12のそれぞれが収音した音の音量差を基に、音の発生源の方向を判定する。方向判定部115は、複数の異なる方向からの音がマイク12によって収音された場合には、優先度判定部114が判定した優先度が最も高い音について音の発生源の方向を判定してもよい。方向判定部115は、方向管理テーブル1172を参照して、判定した方向に対応付けられたバイブレータを特定する。方向判定部115は、「方向判定部」の一例である。
通知部116は、方向判定部115が判定した音の発生源の方向および種別判定部113が判定した音の種別を使用者に通知する。通知部116は、優先度判定部114が取得したパターンで、方向判定部115が特定したバイブレータを振動させることで、音の発生源の方向をヘッドマウントディスプレイ1の使用者に通知する。通知部116は、「通知部」の一例である。
(処理フロー)
図6は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの処理フローの一例である。以下、図6を参照して、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの処理フローの一例について説明する。
T1では、ヘッドマウントディスプレイ1の使用者の周囲の音がマイク12によって収音される。T2では、種別判定部113は、マイク12によって収音された音の種別を判定する。種別判定部113は、例えば、マイク12にが収音した音が、自動車の警報音(クラクション音)、自動車のエンジン音、自転車のベル、人物の声のいずれであるかを判定する。
T3では、優先度判定部114は、優先度管理テーブル1171を参照して、T2で判定された音の種別に対応付けられた、パターンおよび優先度を取得する。T4では、方向判定部115は、ヘッドマウントディスプレイ1の使用者からT1で収音された音の発生源への方向を判定する。方向判定部115は、方向管理テーブル1172を参照して、判定した方向に対応付けられたバイブレータを特定する。T5では、通知部116は、T4で特定したバイブレータをT3で取得したパターンで振動させる。
<実施形態の作用効果>
実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ1のベルト状の保持具16の長手方向に沿って、複数のマイク12が並んで配置される。ヘッドマウントディスプレイ1が使用者によって着用されると、マイク12は使用者の頭部の周囲に並んで配置されることになる。方向判定部115は、このように並んで配置されたマイク12で収音された音の音量差を基に、使用者から音の発生源への方向を判定する。そのため、本実施形態によれば、例えば、使用者の左右のみにマイクを配置する場合と比較して、より高い精度で音の発生源への方向を判定できる。
本実施形態では、マイク12によって複数の音が収音された場合、優先度判定部114によって判定された優先度が高い音について、使用者への通知が行われた。そのため、本実施形態によれば、使用者の周囲で複数の音が発生していても、当該複数の音の中で優先度の高い音について、使用者への通知を行うことができる。
<変形例>
ヘッドマウントディスプレイ1では、ディスプレイ14に様々な情報が表示される。ディスプレイ14に何らかの情報が表示されると、使用者の注意が表示された情報に向けられてしまい、通知部116がバイブレータ13を振動させても、使用者が気づかない虞がある。そこで、ディスプレイ14に何らかの情報が表示されている場合、通知部116は、ディスプレイ14に情報が表示されていない場合よりも、強い振動をバイブレータ13に生じさせてもよい。このような構成を採用することで、ディスプレイ14に表示された情報に注意が向いている使用者に対しても、音の発生源をバイブレータ13の振動によって好適に通知することができる。
本実施形態では、種別判定部113は、音の周波数や波形を基に、音の種別を判定したが、種別判定部113は、カメラ11が撮影した撮像を基に、音の種別を判定してもよい。種別判定部113は、例えば、方向判定部115が判定した方向においてカメラ11によって撮影された撮像を基に、音の発生源の種別を判定してもよい。例えば、方向判定部115が判定した方向の撮像において接近する自動車が映っている場合、種別判定部113は音の発生源は自動車であると判定してもよい。なお、種別判定部113が、カメラ11による撮像を基に音の種別を判定する場合、使用者の周囲を好適に撮影できるように、カメラ11として広角撮影が可能なカメラを採用したり、保持部16の長手方向に複数の
カメラ11を並んで配置してもよい。
通知部116は、例えば、マイク12が収音した音の大きさが大きいほど、強い振動でバイブレータ13を振動させてもよい。このような構成を採用することで、音の大きさを使用者に通知することができる。
本実施形態はディスプレイ14を備えるヘッドマウントディスプレイによって例示されたが、ディスプレイ14は省略されてもよい。
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。
<<コンピュータが読み取り可能な記録媒体>>
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させる情報処理プログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、Compact Disc Read Only Memory(CD−ROM)、Compact Disc - Recordable(CD−R)、Compact Disc - ReWriterable(CD−RW)、Digital Versatile Disc(DVD)、ブ
ルーレイディスク(BD)、Digital Audio Tape(DAT)、8mmテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやROM等がある。
1・・・ヘッドマウントディスプレイ
11・・・カメラ
12・・・マイク
13・・・バイブレータ
14・・・ディスプレイ
15・・・本体部
16・・・保持具
101・・・CPU
102・・・主記憶部
103・・・補助記憶部
111・・・撮影部
112・・・表示部
113・・・種別判定部
114・・・優先度判定部
115・・・方向判定部
116・・・通知部
117・・・管理データベース

Claims (5)

  1. 使用者の頭部の周囲に巻き付けられるバンド部と、
    前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の収音部と、
    前記バンド部の長手方向に沿って並んで配置される複数の振動部と、
    前記複数の収音部で収音した音の種別を判定する種別判定部と、
    前記複数の収音部で収音した音の発生源の方向を判定する方向判定部と、
    前記方向に対応する振動部を前記種別に対応するパターンで振動させる通知部と、を備える、
    頭部装着型装置。
  2. 前記通知部は、前記複数の収音部が収音した音の大きさに応じて、前記振動部の振動パターンを決定する、
    請求項1に記載の頭部装着型装置。
  3. 前記使用者の周囲を撮影する撮影部をさらに備え、
    前記種別判定部は、前記方向判定部が判定した方向において前記撮影部が撮影した撮像を解析して、前記種別を判定する、
    請求項1または2に記載の頭部装着型装置。
  4. 音の種別と優先度とを対応付けて管理し、前記複数の収音部が複数の音を収音する場合には、収音した複数の音それぞれの種別に対応付けられた優先度を判定する優先度判定部をさらに備え、
    前記通知部は、前記複数の収音部が収音した複数の音のうち、最も高い優先度に対応付けられた音の方向に対応する振動部を、最も高い優先度に対応付けられた音の種別に対応するパターンで前記振動部を振動させる、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の頭部装着型装置。
  5. 使用者の視線方向に位置するディスプレイをさらに備え、
    前記通知部は、前記ディスプレイに情報が表示されている場合には、前記ディスプレイに情報が表示されていない場合よりも、前記振動部を強く振動させる、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の頭部装着型装置。
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