JP2001255237A - ヘッドライトの光軸検査装置及び方法 - Google Patents
ヘッドライトの光軸検査装置及び方法Info
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Abstract
トの光軸検査装置及び方法を提供する。 【解決手段】 ヘッドライトの光軸検査装置は、画像処
理装置6に、基準ヘッドライトの配光の最高照度点に基
づいて決められる画面上の複数地点から基準カットオフ
ラインまでの照度の積算値をそれぞれ基準積算値群とし
て記憶する記憶手段14と、対象ヘッドライトの配光の
最高照度点に基づいて決められる画面上の複数地点から
規定範囲における照度の積算値をそれぞれ対象積算値群
として算出する積算処理手段13と、対象積算値群が基
準積算値群と一致する地点を明暗境界点群とし、明暗境
界点群より算出した複数の近似直線のうち基準カットオ
フラインと最も近似するものを対象ヘッドライトのカッ
トオフラインとするカットオフライン導出手段15とを
備える。
Description
ーン装置に照射されたヘッドライトの配光を撮像して光
軸を検査するヘッドライトの光軸検査装置及び方法に関
するものである。
り、ヘッドライトの組み付け後に、その光軸が所定範囲
内に入っているかどうかの検査が行われ、必要に応じて
ヘッドライトの調整が行われている。この種の検査は、
通常、車両前方にスクリーン装置を配置し、これにヘッ
ドライトの光を当て、その配光のカットオフライン(明
暗境界線)を観察することにより行われる。この検査
は、検査精度の向上のため、ヘッドライトの配光を例え
ば撮像装置により撮像し、これを種々の手法により画像
処理して得たカットオフラインが用いられている。
は、ヘッドランプの配光パターンの画像信号から所定照
度以上となる高照度ゾーンの重心位置を求め、次に該重
心位置から左右方向へ、予め設定した水平距離にある各
垂直線上の各画素の画像信号値を当該垂直線に沿って微
分処理し、該微分処理による微分値が最大となる一方の
垂直線上の点において水平線を、他方の垂直線上の点に
おいて所定の傾きを有する傾斜線を夫々引く技術が開示
されている。
テレビカメラからの画像をY方向軸で微分し、この微分
値から明暗境界線の水平線部を求めるとともに、同様に
微分値から明暗境界線の斜線部を求める技術が開示され
ている。
は、スクリーンに照射された配光パターンのうち正規の
明暗境界線位置の両側に2組の受光センサを設置し、各
素子間の受光量の相関値が既定値となった時、明暗境界
線があるべき位置に存在すると判断する技術が開示され
ている。
れた画像信号の微分値の最大点を結ぶ線や、固定された
センサにより一意的に決定する線は、設計者の意図する
カットオフラインや品質管理者の目視にて判断するカッ
トオフラインとは必ずしも一致するとは限らず、従来の
技術では、検査、調整結果が、設計者の意図や品質管理
者の判断と異なる場合がある。
インの検出結果にバラツキ・フラツキ・誤検出が生じる
という問題がある。例えば、ヘッドライトの仕様とし
て、カットオフラインがぼやけている場合(照度変化が
穏やかもしくは直線的)、カットオフラインまたは等照
度線や等照度変化線に直線性が乏しい場合(浪打、カー
ブ)、あるいはヘッドライトの製造上、個々に配光バラ
ツキがある場合、また装置における電気的ノイズ及び光
学的ノイズ(汚れ等)等により配光状態の入力データに
バラツキがある場合などに、上述のような問題が生じ
る。
正、調整処理等を施すと、今度は装置の処理速度が低下
する。このため、装置の高性能化を図る必要が生ずると
ともに、装置の各種設定が複雑となり、また調整が微妙
となるので、ヘッドライト用の新ランプの出現毎に多く
の作業工数が必要となるという別の問題が発生する。
し、設計者の意図するカットオフラインや品質管理者の
判断するカットオフラインと一致するカットオフライン
を導出でき、且つ、作業性が良好で高速処理の可能なヘ
ッドライトの光軸検査装置及び方法を提供することにあ
る。
スクリーン装置に照射される基準ヘッドライトの配光を
撮像して画面上で基準カットオフラインを定め、上記基
準ヘッドライトの配光の最高照度点に基づいて決められ
る上記画面上の複数地点から上記基準カットオフライン
までの照度の積算値をそれぞれ基準積算値群として記憶
する記憶手段と、上記スクリーン装置に照射される対象
ヘッドライトの配光を撮像し、上記対象ヘッドライトの
配光の最高照度点に基づいて決められる上記画面上の複
数地点から規定範囲における照度の積算値をそれぞれ対
象積算値群として算出する積算手段と、上記対象積算値
群のそれぞれが上記基準積算値群のそれぞれと一致する
地点の各々すべての地点を明暗境界点群とし、上記明暗
境界点群より算出した複数の近似直線のうち上記基準カ
ットオフラインと最も近似するものを上記対象ヘッドラ
イトのカットオフラインとするカットオフライン導出手
段とを備えたヘッドライトの光軸検査装置によって、達
成される。
装置に照射される基準ヘッドライトの配光を撮像して画
面上で基準カットオフラインを定め、上記基準ヘッドラ
イトの配光の最高照度点に基づいて決められる上記画面
上の複数地点から上記基準カットオフラインまでの照度
の積算値をそれぞれ基準積算値群として記憶する工程
と、上記スクリーン装置に照射される対象ヘッドライト
の配光を撮像する工程と、上記対象ヘッドライトの配光
の最高照度点に基づいて決められる上記画面上の複数地
点から規定範囲における照度の積算値をそれぞれ対象積
算値群として算出する工程と、上記対象積算値群のそれ
ぞれが上記基準積算値群のそれぞれと一致する地点の各
々すべての地点を明暗境界点群とし、上記明暗境界点群
より算出した複数の近似直線のうち上記基準カットオフ
ラインと最も近似するものを上記対象ヘッドライトのカ
ットオフラインとして導出する工程とを備えたヘッドラ
イトの光軸検査方法によって、達成される。
ライトの光軸検査装置の基本システム構成例を示す図、
同図(b)は本システムにおける画像処理装置の一構成
例を示すブロック図である。本システムでは、図1
(a)に示すように、車両のヘッドライト1の前方には
スクリーン装置2が設置されており、このスクリーン装
置2に映し出されるヘッドライトの配光を撮像するため
に、撮像装置3がスクリーン装置2と対向して配置され
ている。撮像装置3は、画像入出力装置4を介して画像
表示モニタ5及び画像処理装置6と接続される。画像処
理装置6には、画像処理結果を表示する結果表示モニタ
7が接続されている。ここで画像処理装置6は、同図
(b)に示すように、画像メモリ11、基準ランプ配光
積算処理手段12、対象ランプ配光積算処理手段13、
基準ランプカットオフラインデータ記憶手段14、対象
ランプカットオフライン導出手段15、入力手段16、
表示手段17を備える。表示手段17は結果表示モニタ
7に表示する。
る。まず、基準とされるヘッドライト(基準ヘッドライ
ト)が組み付けられた車両を用意する。この車両には、
設計者や品質管理者の判断により基準ヘッドライトが正
規の状態に調整されて組み付けられている。基準ヘッド
ライトとは、ライト単体での配光の誤差が公差のほぼ中
央値のライトをいう。基準ヘッドライトが点灯される
と、車両前方に配置されたスクリーン装置2に光が照射
される。スクリーン装置2に映し出された基準ヘッドラ
イトの配光は、撮像装置3により撮像される。撮像され
た基準ヘッドライト配光の画像は、画像入出力装置4を
介して画像処理装置6に入力される。
準ヘッドライトの配光に基づいて設計上・品質管理上の
基準となるカットオフライン(基準カットオフライン)
を入力手段16及び表示手段17を用いて定め、基準ラ
ンプ配光積算処理手段12が基準ヘッドライト配光の最
高照度点に基づいて決められる画面上の複数地点から基
準カットオフラインまでの照度の積算値をそれぞれ基準
積算値群として算出する。この算出に当って各種設定が
必要な場合には、例えばキーボード等の入力手段16を
用いて行う。なお、最高照度点は、規定以上の照度の閉
領域の重心点で代用可能である。基準ランプカットオフ
ラインデータ記憶手段14は、基準ランプ配光積算処理
手段12により算出された基準積算値群及び基準積算値
群の算出条件、基準カットオフラインの角度を記憶する
ものである。基準積算値群の算出方法、基準積算値群の
算出条件、基準カットオフラインの角度については後で
詳述する。また、車種の違いなどで基準ヘッドライトが
異なる場合には、それに対応した数の基準積算値群、基
準積算値群の算出条件、基準カットオフラインの角度が
基準ランプカットオフラインデータ記憶手段14に記憶
される。
ヘッドライト(対象ヘッドライト)が点灯されると、車
両前方に配置されたスクリーン装置2に、対象ヘッドラ
イトからの光が照射される。スクリーン装置2に映し出
された対象ヘッドライトの配光は、撮像装置3により撮
像される。撮像された対象ヘッドライト配光の画像は、
画像入出力装置4を介して画像処理装置6に入力され
る。
処理手段13が、撮像された対象ヘッドライトの配光画
像を入力し、対象ヘッドライト配光の最高照度点に基づ
いて決められる画面上の複数地点から規定範囲における
照度の積算値をそれぞれ対象積算値群として算出する。
対象ランプカットオフライン導出手段15は、この対象
積算値が基準ランプカットオフラインデータ記憶手段1
4より得られる基準積算値群と一致する地点の各々すべ
ての地点を明暗境界点群として検出し、この明暗境界点
群より算出された複数の近似直線のうち上述の基準カッ
トオフラインと最も近似するものを対象ヘッドライトの
カットオフライン(対象カットオフライン)とする。そ
の導出方法については、後で詳述する。
続的に実行され、導出結果は結果表示モニタ7に表示さ
れるとともに、導出された対象カットオフラインが画像
表示モニタ5に表示される。調整者は、この対象カット
オフラインが規格範囲内にあるときは、これで調整作業
を終了する。一方、対象カットオフラインが規格範囲外
にあるときは、対象ヘッドライトの調整ネジが調節さ
れ、再度、対象カットオフラインを上述の手順で導出
し、これが規格範囲内にあるかどうかを検査する。調整
者は、この操作を繰り返して、対象カットオフラインが
規格範囲内に入った後、調整作業を終了する。
を示す図、図3(a)〜(e)は図2における各ステッ
プの処理状況を示す図である。図2において、まず、基
準ヘッドライトの配光画像を撮像装置3から入力し、画
像メモリ11に記憶する(ステップ21)。次いで、画
像表示モニタ5の画面上に、図3(a)に示すように、
基準ヘッドライトの配光画像を表示する(ステップ2
2)。そして、同じ画面上に、図3(b)に示すよう
に、カットオフラインのテンプレート35を表示する
(ステップ23)。操作者は、キーボード等の入力手段
16を操作して(ステップ24)、画面上に表示したテ
ンプレート35を基準ヘッドライトの配光画像における
明暗境界部と一致する位置に移動させ(ステップ2
5)、これを、図3(c)に示すように、基準カットオ
フライン36とする。
ける最高照度点37を算出し(ステップ26)、操作者
は、画像表示モニタ5の画面を参照しつつ、車種により
必要に応じて基準積算値群の算出条件として入力手段1
6からカットオフライン検出位置(XL、XR)、間隔
(ΔXL、ΔXR)、検出個数(n)の設定を変更する
(ステップ27)。これらの設定値に基づいて、図3
(d)、(e)に示すように、最高照度点からX方向に
離間した距離XL、XRの位置より指示された間隔ΔX
L、ΔXRの位置における基準カットオフライン36上
の点YLn、YRnを算出し、これを画像表示モニタ5
の画面上に表示する(ステップ28)。
16から照度データ積算幅(ΔY)の設定値を変更する
(ステップ29)。この設定値を用いて、左右のそれぞ
れの検出個数n個に対して(YLn−ΔY)からYLn
まで、及び(YRn−ΔY)からYRnまでの照度デー
タをY軸方向に積算し、それぞれのnにおけるその値を
基準積算値SLnおよびSRnとして記憶する(ステッ
プ30)。また、左右の基準カットオフライン36の角
度θL、θRも記憶する(ステップ31)。図中および
上記では、照度の積算方向をY軸方向としているが、精
度上は基準カットオフライン36と垂直方向が望まし
い。但し、平均的配光のランプにおいて、基準カットオ
フライン36の角度θL、θRがそれぞれ約15度以下
の場合、照度の積算方向をY軸方向としても大きな精度
低下は見られないため、精度低下が許容範囲内であれば
画像処理装置の能力に応じて積算方向をY軸方向として
構わない。なお、外乱光による照度のオフセットに対し
ては、光学系による補正、又は画像処理による補正にて
オフセット処理を行なう。なお、基準積算値SLn及び
SRnの値は、それぞれのnの値によって異なる値とな
る。
理フローを示す図、図5(a)〜(j)は図4における
各ステップの処理状況を示す図である。図4において、
まず、基準ランプカットオフラインデータ記憶手段14
から基準積算値SLn、SRn等を読み出す(ステップ
41)。一方、対象ランプ配光積算処理手段13は、対
象ヘッドライトの配光画像を撮像装置3から入力し(ス
テップ42)、画像表示モニタ5の画面上に、図5
(a)のような対象ヘッドライトの配光画像を表示す
る。続いて、図5(c)に示すように、対象ヘッドライ
トの配光画像の最高照度点51を算出し(ステップ4
3)、この最高照度点51から検索範囲を決定する。
索分割数であり、予め登録するか、もしくはプログラム
上で規定する。そして、始めはm=0と置いて(ステッ
プ45)、 XLm=左ライン検索範囲右端+段階1*m XRm=右ライン検索範囲左端+段階1*m を計算する(ステップ46)。左右各ライン検索範囲
は、最高照度点とカットラインの相対位置のバラツキを
基に決定し、予め登録するか、もしくはプログラム上で
規定する。
度点からX方向に離間した距離XLm、XRmの位置よ
り指示された間隔ΔXL、ΔXRのn個の位置におい
て、Y軸方向にΔY範囲の照度データを積算し、その値
を対象積算値群SLn’、SRn’とする。そして、図
5(b)に示すような対象積算値群SLn’、SRn’
が上述の基準積算値群SLn、SRnと一致、もしくは
超えた地点を明暗境界点群Lm(Xn、Yn)、Rm
(Xn、Yn)とする(ステップ47、ステップ4
8)。次いで、m=m+1と置いて(ステップ49)、
m>Kとなるまで上述の操作を繰り返す(ステップ5
0)。
n)、Rm(Xn、Yn)より最小二乗法にて近似直線
を算出する(ステップ51、ステップ52)。算出され
た近似直線は、図5(f)〜(h)の符号52(m=
1)、53(m=p,q)、54(m=K)にそれぞれ
示すとおりである。そして、近似直線の角度が、基準カ
ットオフライン36の角度θL、θRに対して規定範囲
内にある明暗境界点群を選択する(ステップ53)。選
択結果は、図5(i)及び(j)に示す近似直線55
(m=p)、56(m=q)のとおりである。両者のう
ち、近似直線と明暗境界点群との相関バラツキ(二乗誤
差)の最も小さい図5(i)に示す近似直線55(m=
p)を、対象カットオフラインとして導出する(ステッ
プ54)。調整者は、この対象カットオフラインが規格
範囲内に入るまでランプの調整を繰り返し、規格範囲内
入ったとき検査・調整作業を終了する(ステップ5
5)。なお本例では、明暗境界点群の決定時のmを左右
のラインで同じとしているが、実際の処理では左右それ
ぞれ独立してカットオフライン導出のための明暗境界点
群を選択する。
導出のための明暗境界点を、暗部より照度を規定範囲で
積算した値を基に求めるので、導出されるカットオフラ
インのバラツキ、フラツキ、あるいは誤検出を低減する
ことができる。また、明暗境界点の検索範囲等を個別か
つ可変としているので、複数種のヘッドライトにおいて
精度良く、且つ、設計者の意図や品質管理者の判断に合
致するカットオフラインを導出することができる。ま
た、装置の設定作業は、基準ヘッドライトの配光のモニ
タ表示に、カットオフラインのテンプレートを合せるの
みなので、簡易に行なえる。さらに、処理内容が基本的
に加減算主体であり、かつデータ処理領域が少ないの
で、高速処理が可能となる。なお、本装置においては、
スクリーン装置2にヘッドライトの配光を照射する際、
ヘッドライトの配光を直接スクリーン装置2に照射する
ようにしても良いし、ヘッドライトの配光を集光レンズ
を透過させて照射するようにしても良い。
理者の判断に一致し、精度の良いヘッドライトの光軸検
査装置及び方法を得ることができるとともに、高速処理
が可能で作業性が良好なヘッドライトの光軸検査装置及
び方法を得ることができる。
装置の基本システム構成を示す図、(b)は本システム
における画像処理装置の一構成例を示すブロック図であ
る。
る。
理状況を示す図である。
示す図である。
理状況を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 車両前方のスクリーン装置に照射される
基準ヘッドライトの配光を撮像して画面上で基準カット
オフラインを定め、上記基準ヘッドライトの配光の最高
照度点に基づいて決められる上記画面上の複数地点から
上記基準カットオフラインまでの照度の積算値をそれぞ
れ基準積算値群として記憶する記憶手段と、上記スクリ
ーン装置に照射される対象ヘッドライトの配光を撮像
し、上記対象ヘッドライトの配光の最高照度点に基づい
て決められる上記画面上の複数地点から規定範囲におけ
る照度の積算値をそれぞれ対象積算値群として算出する
積算手段と、上記対象積算値群のそれぞれが上記基準積
算値群のそれぞれと一致する地点の各々すべての地点を
明暗境界点群とし、上記明暗境界点群より算出した複数
の近似直線のうち上記基準カットオフラインと最も近似
するものを上記対象ヘッドライトのカットオフラインと
するカットオフライン導出手段とを備えたことを特徴と
するヘッドライトの光軸検査装置。 - 【請求項2】 車両前方のスクリーン装置に照射される
基準ヘッドライトの配光を撮像して画面上で基準カット
オフラインを定め、上記基準ヘッドライトの配光の最高
照度点に基づいて決められる上記画面上の複数地点から
上記基準カットオフラインまでの照度の積算値をそれぞ
れ基準積算値群として記憶する工程と、上記スクリーン
装置に照射される対象ヘッドライトの配光を撮像する工
程と、上記対象ヘッドライトの配光の最高照度点に基づ
いて決められる上記画面上の複数地点から規定範囲にお
ける照度の積算値をそれぞれ対象積算値群として算出す
る工程と、上記対象積算値群のそれぞれが上記基準積算
値群のそれぞれと一致する地点の各々すべての地点を明
暗境界点群とし、上記明暗境界点群より算出した複数の
近似直線のうち上記基準カットオフラインと最も近似す
るものを上記対象ヘッドライトのカットオフラインとし
て導出する工程とを備えたことを特徴とするヘッドライ
トの光軸検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000069222A JP3747731B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | ヘッドライトの光軸検査装置及び方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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-
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- 2000-03-13 JP JP2000069222A patent/JP3747731B2/ja not_active Expired - Fee Related
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