JPS6050282B2 - 位置自動表示装置 - Google Patents

位置自動表示装置

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JPS6050282B2
JPS6050282B2 JP53008318A JP831878A JPS6050282B2 JP S6050282 B2 JPS6050282 B2 JP S6050282B2 JP 53008318 A JP53008318 A JP 53008318A JP 831878 A JP831878 A JP 831878A JP S6050282 B2 JPS6050282 B2 JP S6050282B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は航法機器の出力端に受像装置(例えば家庭用
テレビ装置)又はこれに類する例えばCRTディスプレ
イ装置の如きブラウン管(以下、これらをブラウン管と
指称する)を接続し、このブラウン管の面上に地図又は
円、線等を描き、この地図等との関係から海上又は陸上
を移動する航法機器を塔載する移動体の位置を表示した
り、警戒位置を知りうるようにした自動位置表示装置に
関する。
移動体が自己の位置を知る方法として、天体観測法、
2つの電波の到来方向の測定法、自己の走行物体より電
波を出しそれぞれを受信する方法、或いは予め決められ
ている位置の送信局からの受信時間差を利用する双曲線
航法等があるが、航法機器にあつては一般に天体観測法
による場合が多い。
ところて、従来航法機器を塔載する移動体か自分の位
置を知る場合、その航法機器に合つた専用の地図や換算
表等を用いながらその移動位置を求めているので、非常
に煩雑な方法であり多くの時間を必要とする難点がある
また、誰れでも電波の方向や自己の移動体の位置を迅速
、容易に求め・うるというものではなく、地図や換算表
の見方や算出方法の知つている者に限られる。しかも、
位置を出す方法を知つていてもその見方や算出方法を誤
まると、全く異なつた位置を出すこともある。さらに船
舶を例にとると、船舶は航行の安全・に最大の注意を支
払うものであり、このためには障害物の有無を確認する
ため航法機器を常時観測していなければならないばかり
でなく、何人もの鑑測者を確保し監視に当たらせなけれ
ばならないのでその人件費も多大なものであつた。本発
明は以上のような欠点を除去するためになされたもので
、通常の航法機器に接続するだけで同機器を塔載する移
動体の位置、移動方向或いは危険ラインに対する危険状
態等を一目瞭然に分るようにする位置自動表示装置を提
供するものである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図において1a,1b・・・は海上又は陸上を移動
する移動体に塔載して自分の位置に起因するアナログデ
ータ信号を出力する航法機器であつて、この出力側にア
ナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換するA−
D変換回路2が接続されている。航法機器1a,1b,
・・・から直接デジタルデータ信号が出力しているもの
ではA−D変換回路2は不要てある。3は機器切換回路
4のアドレス信号によつてどの航法機器1a,1b,・
・・のデータ信号を使用するかを決定するデータセレク
タ回路である。
この回路3から出力されたデータ信号は後続の入出力コ
ントロール回路5を介してマイクロコンピュータ等6(
以下、コンピュータと指称する)に供給される。なお、
入出力コントロール回路5には航法機器1a,1b,・
・・のさけることのできない日、月、時間等の誤差修正
データが時計装置(図示せず)から送り込まれる。この
コンピュータ6は入出力コントロール回路5からのデー
タ信号が緯度、経度変換されているか否かを判断し、変
換されている場合にはそのまま通過させ、変換されてい
ない場合には.航法機器1a,1b,・・の出力信号を
緯度、経度変換又は座標変換するため予め必要なデータ
をコード化して記憶しているデータメモリ7a,7b・
・・から読み出して以上の変換処理を実行し位置データ
を出力する。また、このコンピュータ6は入!出力コン
トロール回路5を介して得られたジャイロコンパス、マ
グネットコンパス等のデータを用いて移動体の進向方向
を算出したりする。8はデコーダである。
而して、コンピュータ6の位置データはコンピュータ6
の指令によつて出力回路として機能する入出力コントロ
ール回路5を経て後続のライン・データメモリ9および
メモリスイッチ10を通り表示制御回路11に送られる
この場合、スイッチ10をオフすることによりライン・
データメモリ9で読み込んでいるデータを順次読み出し
て移動体の航跡を作らせ、一方、スイッチ10のオンに
よつて直接順次測定された位置データを出力するように
している。12は本装置の電源スイッチ(図示せず)の
投入と同時に所定周波数のパルスを発振する発振回路で
、この出力側にスケールスイッチ13を介してそれぞれ
複数個直列構成とした経度分周回路14a,14b,・
・・および緯度分ノ周回路15a,15b,・・を接続
している。
即ち、経度分周回路14a,14b,・・・は発振回路
12の出力信号を分周し、かつCRT表示回路16の垂
直同期信号V−SYNCと同期させて経度線信号を作つ
ている。同様に緯度分周回路15a,15b,・・・も
発振回路12の出力信号を分周し、かつCRT表示回路
16の水平同期信号H−SYNCと同期させて緯度線信
号を作つている。そして、これらの経度分周回路14a
,14b,・・と緯度分周回路15a,15b,・・・
はそれぞれ個別にスイッチ17,18により切換えて順
次経度線信号と緯度線信号を移り変えるようにしている
。しかも、これらのスイッチ17,18は後続する地図
切換えスイッチ19と連動して切換えられるようになつ
ている。20は経度線信号と緯度線信号の一致信号を出
力する一致回路であつて、同回路20の一致信号はビデ
オ制御回路21に入り、ここからテレビジョンのブラウ
ン管に経度線および緯度線の表示信号を供給している。
23a,23b,・・・はブラウン管上に地図を描くた
めのデータを予め記憶している地図メモリであつて、こ
れらの地図メモリデータはマイクロコンピュータ等の機
能をもつ表示制御回路11の指示により地図切換えスイ
ッチ19を切換えて読み出し、このデータを位置データ
とともにCRT表示回路16を介してメモリフラツシ回
路24,25に一時記憶しておく。
26,27はメモリフラッシュ回路24,25では文字
、数字、地図等を直接表示できないので、メモリフラツ
シ回路24,25の記憶データに対応する文字、数字、
地図、線等のパターンを予め記憶し画面表示可能にする
文字発発生回路および模様発生回路である。
28はマルチ回路、29は点減点灯スイッチである。
つまり、文字発発生回路26の文字、数字、記号等をマ
ルチ回路28を通してビデオ制御回路21に入れて点滅
表示可能にし、またスイッチ29を閉じて同スイッチ2
9を通して点灯表示可能にするものである。このビデオ
制御回路21にはCRT表示回路16からタイミング信
号DISPTMGlブラウン管上のどの位置から描くか
のスタート信号CUDISPおよび水平、垂直同期信号
が入つてビデオ信号を作つている。31は表示制御回路
11の表示制御動作をクリアするリセットボタンである
また、本装置は地図上にラインを表示し、又は自分の位
置より任意のラインを決めて警告動作を行なわせるため
に警告スイッチ32および警告検知回路33等を設けて
いる。
警告は表示制御回路11からスピーカ制御回路34を介
してスピーカ35を動作させて行なう。36は自置障害
スイッチ、37は自置範囲発生回路であつて、これら3
6,37も後述するように警告のための一手段として用
いられる。
次に、以上のように構成した位置自動表示装置の動作を
説明する。
航法機器1a,1b,・・の各出力データ(位置に起因
するデータ)は機器切換回路4のアドレス信号に基づい
てデータセレクタ回路3が選択し後続の入出力コントロ
ール回路5に送る。この入出力コントロール回路5には
航法機器1a,1b,・・・のさけることのできない日
、月、時間等の誤差修正データが時計装置(例えば発振
回路12等を用いてもよい)から供給されている。そし
て、これらのデータは後続のコンピュータ6に入れて緯
度経度変換又は座標変換するのであるが、航法機器1a
,1b,・・・によつては既に緯度経度変換されている
が場合であるので、コンピュータ6は先ずそれらの変換
有無を判定し、変換されている場合にはそのまま通過さ
せ、変換されていない場合には変換処理を行なう。この
変換処理動作にあつては、コンピュータ6はデコーダ8
を動作させて緯度経度変換又は座標変換に必要なデータ
を予めコード化して記憶しているデータメモリ7a,7
b・・・を選択しそのメモリ内容を読出しながら行なう
とともに、前述した誤差修正データを用いて日、月、時
間等の誤差修正を行なう。
この時、航法機器1a,1b,・・・によつては異なつ
た2つの電波を捕えて位置決定しなければならない場合
もあるので、このようなときには先に測定した値をコン
ピュータ6のメモリ回路に記憶し、もう1つの測定値が
入力されたとき初めて実行する。また、座標変換を行な
う場合は、データセレクタ回路3からのデータをコンピ
ュータ6で読み取つてデータメモリ7a,7b・・にて
必要なデータをアドレスしながら座標点を1つづつ記憶
していく。さらに、移動体が移動せずに航法機器1a,
1b,・・・の受信方向を動かして電波の到来方向を測
定する場合は、その航法機器1a,1b,・・の零度を
基準にして基準パルスを発生させるものであるが、ブラ
ウン管表示方式又はメータ表示方式の場合には位相の9
0示異なる発振回路12があるのでこれを利用してアナ
ログ信号をディジタル変換を行ない基準零度パルスを作
る。
航法機器1a,1b,・・・がディジタル表示とされて
いるものはそのままの信号を使用する。こうして得られ
た基準パルスに到来電波を受信し、この到来受信パルス
もディジタル変換を行なつて先程の基準パルスとコンピ
ュータ6で比較して位相差つまりずれを検出する。また
、移動体が移動する場合は別にマグネットコンパス又は
ジャイロコンパスの出力を受け、東、西、南、北の何れ
かを基準として、上記手段によつて得られたパルスとの
差を取り出したものが、東、西、南、北を基準とした電
波の到来方向であり、かつ自分の移動体の進向方向でも
ある。
しかし、電波の到来方向か地図上のどの位置から来てい
るのか、これだけでは未だ分らないので、これを知るた
めに次のようにして電波の送信源をとらえている。即ち
、普通到来する電波で自分の位置を出すのはビーコンバ
ンドが主であり、この周波数帯の送信局は自分の付号(
例えばアルファベット符号)をもち、たえずその符号を
送信させて自局の位置を知らせているので、その符号を
A−D変換回路2でディジタル信号に変換してコンピュ
ータ6に入れれば地図上に表示することができる。なお
、A−D変換回路2を増やすことにより方位測定を行な
う航法機器1a,1b,・・・の台数を増やすことがで
きる。而して、以上のようにしてコンピュータ6で得ら
れた地図等に点として表示する位置データは再び入出力
コントロール回路5にもどされるが、このとき入出力コ
ントロール回路5はコンピュータ6の指令により出力回
路として機能するため、デ−タは直ちにライン●データ
メモリ9に読み込まれていく。
このとき、メモリスイッチ10をオフさせると、いまま
で読み込んだデータを遂次読み出して移動体の移動航跡
を描かせるようにし、またメモリスイッチ10をオンさ
せると、直接順次変換したデータを出力していく。一方
、ブラウン管の緯度、経度線信号は次のように作成する
即ち、装置電源のオンによつて発振する発振回路12の
パルスを経度分周回路14aに入れて分周するとともに
CRT表示回路16からの垂直同期信号に同期させて経
度線信号を得る。また、発振回路12のパルスを緯度分
周回路15aに入れて分周し、かつCRT表示回路16
からの水平同期信号に同期させて緯度線信号を得る。そ
して、これらの信号を後続の分周回路14b,14c,
・・・および15b,15c,・・・に供給して順次分
周を行なつた後、その分周出力をスイッチ17,18で
切換えてブラウン管の経度線および緯度線信号を移り変
るようにしている。なお、この経度線および緯度線信号
は初めから地図と合うようにするために地図切換スイッ
チ19と連動して切換わるようにしている。そして、ス
イッチ17,18を介して得られた2つの信号は一致回
路20を通つてビデオ制御回路21に入りブラウン管に
緯度線および経度線として表示される。なお、これらの
緯度線、経度線はスケールスイッチ13を開放させて消
すことも自由である。次に、ブラウン管上に地図、文字
、線等を描くには次のような信号処理を行なう。先ず、
表示制御回路11は地図切換スイッチ19を切換えて予
め地図データを記憶している地図メモリ23a,23b
,・・・を選択し、内蔵するマイクロコンピュータで1
つづつメモリ内の内容を読出すとともに、ブラウン管面
に地図をたえずリフレッシュして表示しておくためにコ
ンピュータ6のデータとともにCRT表示回路16を介
してメモリフラツシ回路24,25に一時記憶させてお
く。つまり、一般のCRTディスプレイと全く同じ方法
で文字等をブラウン管上にリフレッシュするものである
が、ここで特に異なる点は文字のかわりに模様のジェネ
レータを入れることと、文字を表わす場合は横とのスペ
ース、縦のブランク(桁スペース)がなく模様でうずめ
て行く形式をとつていることである。このようにして、
CRT表示回路16からメモリフラツシ回路24,25
にデータが書き込まれるが、この出力そのままでブラウ
ン管上に地図や文字を表示することができないので、文
字発生回路26と模様発生回路27とで画面表示できる
ようなパターンに変換する。
文字発生回路26は文字や数字信号を予め画面上に表示
できるパターン信号になおした一種のリードオンメモリ
であつて外部よりアドレスを指定すると必要な文字又は
数字信号が出力するキヤラクタジユネレータの機能をも
つている。模様発生回路27も同様に種々の模様を入れ
ておき、その模様をアドレス指定により引出し組合せな
がら一枚の地図を作り上げていく。この地図の形状は地
図メモリ23a,23b,・・・のデータで決められる
。模様発生手段等について更に第2図を参照して具体的
に説明する。
つまり、模様発生手段は上述したように一種のリードオ
ンメモリ(ROM)を用いるもので、例えば5×7ドッ
ト構成のROMボードに各種の模様等をマスキングし、
アドレス信号を与えて順次模様等を取り出して組合せ一
画面の地図を作るものである。ドット数は5×7だけで
なく自分の好きなドット数で構成できる。この方法は市
販されているキャラクタジェネレータと同じ方法であり
、ただ内容が文字であるか模様であるかの違いである。
また、文字発生回路26はブラウン管上に自分のいる緯
度、経度を数字で表示するだけでなく、緯度線、経度線
も数字で表わしたり、或いは自分の位置を文字又は記号
で表示できるようにし、さらにこの回路26の出力をマ
ルチ回路28を通して点滅表示させたり、スイッチ29
を閉じて点灯表示させるようにする。
そして、文字発生回路26と模様発生回路27から出力
された信号はビデオ制御回路21に入る。
このビデオ制御回路21にはCRT表示回路16からタ
イミング信号DISPTMGlブラウン管上のどこから
表示するかのスタート信号C[JDISPおよび水平、
垂直同期信号等を入れてビデオ信号を作り、この信号を
ブラウン管のけい光面上に電子ビームとしてあてながら
一定の規則に従つて偏向させるとブラウン管上に地図、
点等の画像が形成される。このため、一般に市販されて
いる家庭用テレビジヨン受像機を用いて容易に移動体の
位置等を表示させることができる。
なお、テレビジョン受像機で表示させる方法として次の
4つの方法がある。1、水平、垂直同期信号とビデオ信
号をそれぞれ独立してブラウン管に供給する方法、2、
水平、垂直同期信号の2つを混合したしたものとビデオ
信号とをブラウン管に供給する方法、3、水平、垂直同
期信号とビデオ信号をミキサ回路で混合してブラウン管
に供給する方法、4、3の出力をRF変調回路で高周波
変調してテレビジョン受像機のアンテナより入れる方法
がある。
また、ブラウン管に地図、自分の位置、緯度経度線、数
値表示或いは電波の到来方向等を異なつた色でカラー表
示する楊合には例えば第3図のような構成にして第4図
に示す信号を得ることによつて可能となる。
第3図において41はクロックジェネレータ、42は3
.58MHz発振回路、43は変調回路、44は高周波
変調回路である。即ち、ブラウン管上に地図や自分の位
置を出すパルス信号(輝度信号)にクロックジェネレー
タ41のジェネレータ信号を加えて搬送する(実際は発
振回路42の3.58MHzの副搬送波を使つて副搬送
波の振幅が色差信号に比例するように変調する)。また
、搬送色信号からR−Y..B−Y信号をテレビジョン
側で検波する場合、同期検波を行わなけれ,ばならない
ため同期信号の後縁に8〜12サイクルのパースト信号
を乗せてカラービデオ信号として出力する。また、カラ
ー表示手段として例えば第5図のような構成のR,G,
B表示手段を用いてもよい。
即ち、各映像増幅器51R151G151Bの前段にゲ
ート回路52R152G152Bを設け、このゲート回
路52R152G152Bの一方入力側に文字や模様の
パターンを入れ、これをパターン情報とは別にカラーエ
ンコーダ53よりの色!の割合を持つガラ情報をゲート
回路52R152G152Bの他方入力に入れて制御し
カラービデオ信号を作つている。次に警告検知の動作に
ついて説明する。
この警告検知には2つの方式があり、その1つは任意の
・ラインを初めから地図上に決めておく方式、もう1つ
は自分の位置より任意のラインをきめて警告する方式が
ある。前者にあつては地図を画くときに初めからプログ
ラムを決めておき、そのプログラムによりブラウン管上
に画き、かつこの地図上に自分の位置を表わす。そして
、地図上に表われた位置信号で警告スイッチ32をオン
し警告検知回路33を動作させる事により、そのときの
メモリアドレスの内容をリセットさせ地図上のライン較
正データと自位置を計算し同じ位置であるときにスピー
カ制御回路34にスピーカ動作信号を与えてスピーカ3
5を駆動し警告を発生する。次に、後者の自分の位置を
基準として警告ライ・ンを発生させるには、入出力回路
5の出力つまり自分の位置出力データをもとに表示制御
回路11で計算を行ない、地図発生メモリー用アドレス
バスラインを通して自置障害スイッチ36を入れて自置
範囲発生回路37を制御する。これにより、スタートポ
ジションが決まり順次パルスを出力し、地図を書くと同
様な動作て模様発生回路27を制御して円又はラインを
画がいて行く。警告は前述と同様な経路を経て行なわれ
る。なお、本発明は上記実施例に限らず種々の実施が可
能である。
第6図は装置の出力回路系を小形バック化可能にするた
めの構成である。即ちクロックジェネレータ60のクロ
ック信号をタイミングコントロール回路61にて水平、
垂直同期信号を作ると同時に、リーグカウンタ62をも
動作させデータストローブを制御することより、リフレ
ッシュメモリ63は読み込みおよび書込みができる。ま
た、メモリストローブを制御すると、ジェネレータコン
トロール回路64が動作し、これにより文字発生回路2
6および模様発生回路27が制御され同回路26,27
より文字及び模様信号が出力してビデオ制御回路21に
供給される。そして、同回路21に水平、垂直同期信号
が入りビデオ信号として出力する。65はインターフェ
ース、66はライトカウンタ、67はアドレスセレクタ
である。
これらの回路全体は1バックとすることができる。また
、第7図は同じく本発明の他の例であつて、発振回路7
0の内蔵する分周回路で、水平、垂直同期信号を作り混
合回路71に供給する一方、予めカウンタゲートにてブ
ラウン管上の表示位置を作つておくとともに、メモリ回
路72では地図となるような順番に並べておき、それを
コントロール部73よりのパルスにより1個づつコード
信号を出して並べて行く。
また文字表示は別ラインよりアドレスし混合回路71に
て全信号〔水平、垂直カーソル(緯度、経度線)、文字
、地図、位置〕を合せて高周波回路74にて変調しブラ
ウン管に供給するビデオ信号を作ることもできる。メモ
リ回路72のメモリ内容をかえて地図に変えることもで
きる。以上詳記したように本発明によれば、家庭用テレ
ビジョン受像機及びこれに類するブラウン管を用いて、
自分の必要とする地図等をブラウン管上に描いておき、
これに自分の位置をとらえることの可能な航法機器の出
力信号を入れて地図上に自分の位置を点灯又は点滅表示
させ、これに加えて文字、数字等を表示可能にしたので
、従来のように航法機器に合つた専用の地図や換算表を
用いながら位置を求めるといつた煩雑な工程を経ること
なく、単にブラウン管を見ているだけで自分の位置を知
ることができる。
しかも、操作等に熟練を必要としないので誰れでも監視
することができるばりでなく、人為的な算出方法と違つ
て誤まつた位置を出すこともなくなる。また、地図上に
任意の線を表示し、自分の位置がその線上に達すると警
告を発したり、或いは自分の位置よりある範囲を定めて
円等を描きこ範囲内に他の障害物が入つてくると警告を
発生させることも可能である。
これにより、例えば200力イソの設定ラインに誤まつ
て入るようなことがなくなり、また他の船舶との衝突を
も未然に回避することができる。さらに、従来、位置の
航跡を求めるのに大変な熟練と労力を要していたが、本
装置では簡単に航跡や電波の到来方向を表示させること
ができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る位置自動表示装置の一実施例を示
すブロック図である。 第2図は第1図に示す装置において地図等を作る場合の
模様発生パターン例を示す図であり、第3図はカラービ
デオ信号を得るための一構成例を示すブロック図である
。第4図は第3図の動作波形図であり、第5図は同じく
カラービデオ信号を得るための他の構成図、第6図およ
び第7図は文字、模様信号を発生する他の実施例を示す
ブロック図である。1a,1b・・・・・・航法機器、
3・・・・・・データセレクタ、5・・・・・・入出力
コントロール回路、6・・・・・コンピュータ、9・・
・・・ライン・データメモリ、7a,7b・・・・・・
データメモリ、10・・・・・・メモリスイッチ、11
・・・・・・表示制御回路、12・・・・・・発振回路
、16・・・・・・CRT表示回路、14a,14b・
・・・・・経度分周回路、15a,15b・・・・・・
緯度分周回路、21・・・・・・ビデオ制御回路、26
・・・・・文字発生回路、27・・・・・・模様発生回
路、32・・・・・警告スイッチ、23a,23b・・
・・・・地図メモl八24,25・・・・メモリフラツ
シ回路、33・ ・・警告検知回路、35・・・・スピ
ーカ、36・・・・・・自置障害スイッチ、37・・・
・・・自置範囲発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 海上、陸上において移動体に塔載して自分の位置に
    起因する信号を出力する航法機器と、この航法機器の信
    号を、メモリやコンパス等から必要なデータを取り入れ
    て緯度経度変換(航法機器自身が緯度経度変換していな
    い場合)又は座標変換、到来電波のずれ等を求めて位置
    データとするデータ処理部と、発振回路の分周回路で分
    周し、かつCRT表示回路の水平、垂直同期信号と同期
    させてブラウン管に加える緯度線、経度線信号を得る手
    段と、前記データ処理部と前記CRT表示回路との間に
    設けられ地図メモリのデータを取り入れて前記位置デー
    タとともに前記CRT表示回路に供給する表示制御回路
    と、予め文字、数字、地図、線等をパターン化して記憶
    され、前記CRT表示回路の位置データ、地図データに
    基づいてブラウン管に表示可能な組合せパターンを発生
    する文字、模様発生回路と、前記表示制御回路によつて
    自置範囲発生回路より円又はラインのデータを取り出し
    これに前記位置パターンの信号を対応させて前記移動体
    の危険状態を判断し警告を発生する手段とを備えてなる
    ことを特徴とする位置自動表示装置。
JP53008318A 1978-01-30 1978-01-30 位置自動表示装置 Expired JPS6050282B2 (ja)

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