JP4435297B2 - ヘッドライトテスタ位置決め装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと相対的に所定の位置に位置決めさせるヘッドライトテスタ位置決め装置に関するものであって、更に詳細には、ヘッドライトからの投射光が撮像装置の画像面上に形成される投射光像を画像処理してヘッドライトテスタの位置決めを行うヘッドライトテスタ位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のヘッドライトの種々のテストを行うためにヘッドライトテスタが使用されているが、このヘッドライトテスタによってヘッドライトのテストを行う前に、ヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと所定の位置関係に位置決めさせることが必要である。従来、このような位置決めを行うために種々の方法が使用されている。
【０００３】
例えば、図８に示したように、ヘッドライトテスタ５が昇降台４ｂに昇降自在に取り付けられており、且つ昇降台４ｂは台車４ａ上に取り付けられており、台車４ａは一対のレール３上を走行自在に設けられている。従って、ヘッドライトテスタ５は、レール３に沿って左右方向に移動自在であるとともに、昇降台４ｂにより上下方向に移動自在である。そして、ヘッドライトテスタ５の前方の所定の位置に停止ライン１がテスト床上に描かれている。従って、自動車２は、その左右のヘッドライト２ａ，２ｂがこの停止ライン１上に位置されるように停車させる必要がある。この場合には、自動車２を運転する作業者と、外部からヘッドライト２ａ，２ｂが停止ライン上に位置したことを確認する作業者の少なくとも二人の作業者が必要となる。更に、ヘッドライトテスタ５の高さ位置の設定は、作業者が目視によって行うことが必要である。
【０００４】
別の従来技術としては、自動車を停止させるべき位置の両側に一対の光電装置を配置させるものがある。即ち、図９に示したように、停止させるべき自動車の片側に沿って一対のポール６ａ，６ｂを立設させ且つそれらの間に掛け渡して複数個の受光装置を所定のピッチで配置させた支持プレート７を設けており、他方の片側に沿っては夫々の受光装置に対応して光ビームを射出する複数個の発光素子を同じ所定のピッチで配設させている。従って、自動車の進行方向に対して複数の光ビームが形成されており、光ビームが自動車によって遮られたことを検知して自動車の位置を決定することが可能である。しかしながら、この場合には、ヘッドライトの位置決めは光電装置のピッチにより決定されるものであり、位置決め精度を向上させるためにはピッチを小さくして多数の光電装置を設けることが必要となる等の欠点を有している。
【０００５】
更に別の従来技術においては、ヘッドライトテスタに距離センサを設け、距離センサでヘッドライトテスタから自動車までの距離を測定し、その測定値に基づいてヘッドライトテスタを移動させるものがある。しかしながら、このような汎用の距離センサでは、自動車の任意の部分からの反射により距離測定が行われるので、必ずしもヘッドライトの位置に対して距離測定が行われるものではなく、信頼性の点で問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、迅速に且つ信頼性をもってヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと相対的に所定の位置に位置決めさせることを可能とする技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ヘッドライトからの投射光を受光しその画像を形成する撮像装置を使用して画像処理を行うことによってヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと相対的に位置決めさせるヘッドライトテスタ位置決め装置が提供される。
【０００８】
即ち、本発明によれば、
テストされるべきヘッドライトが位置されるべきテスト位置が画定されている主光軸を有するヘッドライトテスタ、
前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して第１角度で前記テスト位置を通過する第１光軸を有している第１撮像装置、
前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して第２角度で前記テスト位置を通過する第２光軸を有している第２撮像装置、
前記ヘッドライトからの投射光を受光して前記第１及び第２撮像装置において形成される夫々の第１及び第２画像が前記第１及び第２撮像装置の夫々の第１及び第２基準位置と一致するように前記ヘッドライトテスタを前記ヘッドライトと相対的に移動させる移動手段、
を有することを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置が提供される。
【０００９】
好適には、前記移動手段が、前記ヘッドライトテスタを前記主光軸に沿って水平な第１方向に移動させる第１移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第１方向と直交する水平な第２方向に移動させる第２移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第１及び第２方向に夫々直交する第３方向に移動させる第３移動手段とを有していることを特徴とする。
【００１０】
更に好適には、前記移動手段が前記第１及び第２撮像装置からの夫々の信号を処理して自動的に前記ヘッドライトテスタを前記ヘッドライトと相対的に移動させる処理手段を有していることを特徴とする。
【００１１】
更に好適には、前記第１及び第２撮像装置の各々がＣＣＤカメラから構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の態様】
図１を参照すると、本発明の好適実施例に基づいて構成されたヘッドライトテスタ位置決め装置の主要な構成が示されている。即ち、本装置は、例えばヘッドライト２ａのテストを行うヘッドライトテスタ１０を有している。図示例におけるヘッドライトテスタ１０は、主光軸１０ａを画定するフレネルレンズ１１を有しており、主光軸１０ａはスクリーン１２を通過し且つリフレクタ１３によって反射され測定用ＣＣＤカメラ１４に延在している。ヘッドライトテスタ１０のこれらの構成要素はハウジング１８内に装着されている。
【００１３】
主光軸１０ａ上でフレネルレンズ１１の前方の所定の位置にはテスト位置Ｘが画定されており、テストすべきヘッドライト２ａはこのテスト位置に位置させてテストを行うことが予定されている。従って、ヘッドライト２ａがテスト位置Ｘに位置された状態で、ヘッドライト２ａからの投射光が主光軸１０ａに沿って進行し、フレネルレンズ１１によってスクリーン１２上に投射光が画像形成され、スクリーン１２上の画像が測定用ＣＣＤカメラ１４によって撮像され、その画像情報はＣＰＵ等の不図示の画像処理装置によって処理されて所定のテストが行われる。
【００１４】
ヘッドライトテスタ１０には、位置決め用撮像装置２０が設けられており、図示例においては、ハウジング１８の上部に固定されている。図示例においては、位置決め用撮像装置２０は、上下方向に離隔して配置させた一対の第１撮像装置２１及び第２撮像装置２２を有している。好適には、これらの第１及び第２撮像装置の各々はＣＣＤカメラから構成する。第１撮像装置２１は、ハウジング１８内部でフレネルレンズ１１の周辺部を通過して折り曲げられた第１光軸２１ａを画定しており、第１光軸２１ａは主光軸１０ａ上のテスト位置Ｘを通過している。更に、第２撮像装置２２は、第１撮像装置２１の上方でハウジング１８外部に取り付けられており、主光軸１０ａ上のテスト位置Ｘを通過する直線的に延在する第２光軸２２ａを画定している。従って、テスト位置Ｘにおいて、第１光軸２１ａは、主光軸１０ａと第１角度を形成しており、一方、第２光軸２２ａは、主光軸１０ａと第２角度を形成しており、図示例においては、第２角度は第１角度よりも大きな角度を形成している。
【００１５】
尚、注意すべきことであるが、図示例においては、第１光軸２１ａはフレネルレンズ１１の周辺部を通過しているためにそこで折れ曲がっているが、本発明の原理によれば、第１光軸２１ａがフレネルレンズ１１を通過することは必ずしも必要なことではなく、又第１光軸２１ａが折れ曲がっていることも必ずしも必要なことではない。第１及び第２光軸２１ａ，２２ａに関して重要なことは、それぞれの光軸がテスト位置Ｘを通過することと夫々異なる角度でテスト位置Ｘを通過することである。
【００１６】
第１撮像装置２１は、図１中の（Ｂ）に示した矩形の第１撮像面２１ｂを有しており、その中心部に正方形の基準マーク（図示例では、二重の基準マーク）２１ｃが画定されている。そして、ヘッドライト２ａがテスト位置Ｘから距離ｂだけ遠方で且つ主光軸１０ａの下方であるが第１光軸２１ａ上に位置されている現在のランプ位置に位置されている場合に、ヘッドライト２ａからの投射光が撮像面２１ａに形成された投射光の画像２ａ’が示されている。この場合には、ヘッドライト２ａは主光軸１０ａの下方であるが、第１撮像装置２１の第１光軸２１ａ上に位置されているので、ヘッドライト２ａからの投射光は第１撮像面２１ｂ上において基準マーク２１ｃと同心状に整合した投射画像２ａ’を形成している。一方、図１中の（Ａ）は、第２撮像装置２２の矩形の第２撮像面２２ｂを示している。図１においては、現在位置のヘッドライド２ａは、上述した如く、第１光軸２１ａとは整合しているが、第２光軸２２ａとはずれており第２光軸２２ａよりも上方に位置している。従って、図１中の（Ａ）に示したように、第２撮像面２２ｂにおいては、現在位置にあるヘッドライト２ａからの投射光の投射画像２ａ’は、基準マーク２２ｃとは非同心状に位置されており、特に基準マーク２２ｃよりもずれ量ａ’だけ上方にずれて位置されている。尚、このずれ量ａ’は、現在位置にあるヘッドライト２ａの位置における第１光軸２１ａと第２光軸２２ａとの間の垂直距離ａとは常に一定の比例関係にある。
【００１７】
図１に示した現在のランプ位置にあるヘッドライト２ａはテスト位置にないので、ヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２ａと相対的に移動させてヘッドライト２ａをテスト位置Ｘに位置させることが必要である。そのために、ヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２ａに対して三次元的、即ち上下方向、左右方向、及び前後方向、に移動させることが必要であるが、そのための移動機構１９について図２を参照して説明する。
【００１８】
図２に示されるように、移動機構１９は、撮像装置２０を具備するヘッドライトテスタ１０を上下方向に移動自在に支持する支持柱１５、支持柱１５を上面に立設した支持プレート１６、支持プレート１６を前後方向に移動自在に支持する一対の縦レール１７ｃ，１７ｄ、一対の縦レール１７ｃ，１７ｄを一定間隔に維持したまま左右方向に移動自在に支持する一対の横レール１７ａ，１７ｂを有している。従って、ヘッドライトテスタ１０は、移動機構１９により、ヘッドライトテスタ１０の前方に位置させた自動車のヘッドライトと相対的に、前後方向、左右方向、上下方向の三次元方向に移動することが可能である。そして、移動機構１９によるヘッドライトテスタ１０の移動は、撮像装置２０の第１及び第２撮像装置２１，２２からの信号を受取るＣＰＵなどから構成される画像処理装置（不図示）から出力される移動制御信号に基づいて制御される。通常は、ヘッドライトテスタ１０は移動機構１９において予め設定されているホームポジション（例えば、図２における最も右側の位置）に位置されており、ヘッドライトをテストすべき自動車は、移動機構１９と相対的にその前方の所定の位置に位置させる。そして、ヘッドライトテストを実施すべき開始信号が印加されると、ヘッドライトテスタ１０は、先ず、本発明に基づいて、選択された右又は左側のヘッドライトに対して位置決めを行う。
【００１９】
次に、図３乃至図７を参照して、本発明に基づくヘッドライトテスタの位置決め動作について説明する。先ず、自動車を移動機構１９の前方に設定されている所定の位置に位置させてヘッドライトを点灯させる。次いで、本ヘッドライトテスタ位置決め装置をスタートさせると、移動機構１９によりヘッドライトテスタ１０がホームポジションから選択したヘッドライトのほぼ前方位置へ移動する。この状態を図３に示してあり、この状態において、第１及び第２撮像装置２１，２２は現在のランプの位置にあるヘッドライト２ａからの投射光を受光する。尚、図３に示してあるように、ヘッドライトのテストを行うためにヘッドライトが位置されるべきテスト位置Ｘはヘッドライトテスタ１０の主光軸１０ａ上に画定されており、図示例においては、ヘッドライトテスタ１０の前方１０００ｍｍの位置に設定されている。しかしながら、図３の状態においては、テストすべきヘッドライト２ａはテスト位置Ｘには位置されておらず、「現在のランプの位置」と示されている位置であってテスト位置Ｘよりも距離Ｌ１だけ遠方で且つ第１及び第２光軸２１ａ，２２ａの両方よりも下方に位置している。従って、ヘッドライト２ａからの投射光による投射画像２ａ’は、第１撮像画面２１ｂ内においてその基準マーク２１ｃよりも下側に位置しており、且つ第２撮像画面２２ｂ内においてもその基準マーク２２ｃよりも下側に位置している。従って、第１及び第２撮像装置２１，２２からの信号に基づいて移動機構１９が制御されてヘッドライトテスタ１０はヘッドライト２ａと相対的に下方向へ移動される。
【００２０】
ヘッドライトテスタ１０が下方向へ移動されて、ヘッドライト２ａが第１光軸２１ａと整合した状態を図４に示してある。この場合には、図４（Ｂ）に示したように、第１撮像画面２１ｂ内においては、ヘッドライト投射画像２ａ’は基準マーク２１ｃと同心状に位置されている。一方、ヘッドライト２ａは第２光軸２２ａの上方に位置しているので、図４（Ａ）に示したように、第２撮像画面２２ｂ内においては、ヘッドライト投射画像２ａ’は基準マーク２２ｃの上方に位置しており、第２光軸２２ａとの間のずれを反映している。
【００２１】
次に、図４に示した状態において、第１及び第２撮像装置２１，２２からの信号に基づいて撮像処理装置からの制御信号により移動機構１９が制御されてヘッドライトテスタ１０がヘッドライト２ａに近接する方向に前方へ移動される。そして、その結果、ヘッドライト２ａが第２光軸２２ａと整合した状態が図５に示されている。従って、ヘッドライト２ａは距離Ｌ１から距離Ｌ２へその差Ｌ１−Ｌ２だけテスト位置Ｘへ近づいている。この状態では、ヘッドライト２ａは第２光軸２２ａと整合しているので、図５（Ａ）に示したように、第２撮像画面２２ｂにおいて、ヘッドライト投射画像２ａ’は基準マーク２２ｃと同心状に位置している。一方、ヘッドライト２ａは第１光軸２１ａとは整合していないので、第１撮像画面２１ｂ内においては、ヘッドライト投射画像２ａ’は基準マーク２１ｃの上方にずれて位置している。
【００２２】
次に、図５に示した状態において、第１及び第２撮像装置２１，２２からの信号に基づいて撮像処理装置からの制御信号により移動機構１０が制御されてヘッドライトテスタ１０がヘッドライト２ａと相対的に下方向に移動される。そして、その結果、ヘッドライト２ａが、再度、第１光軸２１ａと整合した状態が図６に示されている。この状態は、図５の状態と比較すると、ヘッドライト２ａはテスト位置Ｘからは同じ水平距離Ｌ２にあるが、主光軸１０ａにより近接して位置している。この場合には、ヘッドライト２ａは第１光軸２１ａと整合しているので、図６（Ｂ）に示したように、ヘッドライト投射画像２ａ’は第１撮像画面２１ｂ内において基準マーク２１ｃと同心状に位置されている。一方、ヘッドライト２ａは第２光軸２２ａとは整合しておらずその上方に位置しているので、図６（Ａ）に示したように、ヘッドライト投射画像２ａ’は第２撮像画面２２ｂ内において基準マーク２２ｃとは同心状に位置しておらずその上方に位置している。
【００２３】
次いで、上述した処理を繰り返し行って、最終的に、図７に示されるようにヘッドライト２ａがテスト位置Ｘに位置されることとなる。この状態においては、ヘッドライト２ａは第１及び第２光軸２１ａ，２２ａの両方に整合しているので、第１及び第２撮像画面２２ａ，２２ｂの両方において、ヘッドライト投射画像２ａ’は夫々の基準マーク２１ｃ，２２ｃと同心状に位置している。この状態における第１及び第２撮像装置２１，２２からの信号により画像処理装置は、ヘッドライトテスタ１０がヘッドライト２ａと相対的に所定の位置に位置されたことを認識し、次に、ヘッドライト２ａ自体のテストの準備を行うことが可能である。
【００２４】
以上の動作においては、ヘッドライト２ａが、先ず、第１光軸２１ａと整合させるべくヘッドライトテスタ１０を下方向に移動させるステップと、次いで、ヘッドライト２ａが第２光軸２２ａと整合させるべくヘッドライトテスタ１０を前方へ移動させるステップとを繰り返し行って最終的にヘッドライト２ａをテスト位置Ｘに位置させており、その段階的動作を点線３０で図１に示してある。
【００２５】
本発明装置の動作は上述した動作のみに制限されるものではなく、その他の種々の動作態様を採用することが可能である。例えば、第１の変形例としては、図４の状態は図１の状態に対応しているので、ヘッドライトテスタ１０を上下方向（図示例の場合は下方向）に移動させてヘッドライト２ａを第１光軸２１ａと整合させた状態においては、図１に示すように、ｂ＝（ａ×１０００）／Ａの関係が成立し、ａは第２撮像画面２２ｂ内のヘッドライト投射画像２ａ’と基準マーク２２ｃ中心との間のずれ量ａ’に関連しており、それはずれ量ａ’に対応する画素数などを測定することにより決定することが可能である。即ち、ａとａ’とは一定の比例関係を維持するので、予めそれらの間に成立する比例定数を決定しおくことにより、ずれ量ａ’を測定することにより変数ａを決定することが可能である。更に、定数Ａはヘッドライトテスタ１０前面における第１及び第２光軸２１ａ，２２ａ間の距離であるから予め決定することが可能である。従って、図１の状態において、ずれ量ａ’を測定しその値を画像処理装置に供給することにより、画像処理装置においてヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２ａに向けて前方へ移動させるべき水平距離ｂを計算することが可能である。更に、ヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２ａと相対的に下方向に移動させるべき距離も同様の比例関係を使用した画像処理装置によって計算することが可能である。従って、図１の状態において、画像処理装置によってヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２ａと相対的に移動すべき水平距離及び垂直距離を計算し、その計算した距離だけヘッドライトテスタ１０を移動させて、ヘッドライト２ａをテスト位置Ｘに位置させることも可能である。
【００２６】
更に、第２の変形例としては、好適実施例と第１変形例とを混合した態様とすることも可能である。即ち、この場合には、例えば、ヘッドライトテスタ１０とヘッドライト２ａとの水平距離が所定の範囲内に入るまでは、好適実施例における如く段階的ステップを実施し、所定の範囲内に入った後に、第１変形例における如く残りの移動距離を画像処理装置によって計算し、ヘッドライト２ａを一挙にテスト位置Ｘに位置させることが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、画像処理技術を使用することにより、ヘッドライトテスタを信頼性をもって確実にテストすべきヘッドライトと相対的に所定の位置に位置させることが可能である。更に、本発明によれば、位置決め装置をヘッドライトテスタ自体に装着することが可能であるから、装置全体が大型化することもなく比較的コンパクトな装置とすることが可能である。更に、本発明によれば、全自動でヘッドライトテスタの位置決めを行うことが可能であり、操作効率を著しく向上させることが可能である。
【００２８】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明はこれら具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変形例が可能であることは勿論である。例えば、本発明の好適実施例においては、一対の撮像装置を使用しているが、３個又はそれ以上の撮像装置を使用することが可能である。更に、本発明の好適実施例においては、一対の撮像装置を上下方向に配列させているが、水平方向，又は斜め方向等その他の方向に配列させることが可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適実施例に基づくヘッドライトテスタ位置決め装置の主要な構成を示した概略図。
【図２】 （Ａ）は図１に示したヘッドライトテスタの位置を制御する移動機構の１例を示した概略平面図、（Ｂ）はその概略正面図。
【図３】 図１に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図４】 図１に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図５】 図１に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図６】 図１に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図７】 図１に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図８】 ヘッドライトテスタ位置決めにおける従来技術の一例を示し概略図。
【図９】 ヘッドライトテスタ位置決めにおける従来技術の別の例を示した概略図。
符号の説明
２ａ：ヘッドライト
２ａ’：ヘッドライト投射画像
１０：ヘッドライトテスタ
１０ａ：主光軸
２０：撮像装置
２１：第１撮像装置
２１ａ：第１光軸
２１ｂ：第１撮像画面
２２ｃ：基準マーク
２２：第２撮像装置
２２ａ：第２光軸
２２ｂ：第２撮像画面
２２ｃ：基準マーク
Ｘ：テスト位置

Claims (4)

1. ヘッドライトテスタ位置決め装置において、
   テストされるべきヘッドライトが前方所定の距離に位置されるべきテスト位置が画定されている主光軸を有するヘッドライトテスタ、
   前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して第１角度で前記テスト位置を通過する第１光軸を有している第１撮像装置、
   前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して前記第１角度とは異なる角度の第２角度で前記テスト位置を通過する第２光軸を有している第２撮像装置、
   前記ヘッドライトを前記テスト位置に位置決めさせるために前記ヘッドライトからの投射光を受光して前記第１及び第２撮像装置において、夫々、第１及び第２画像が形成され、前記第１画像が前記第１撮像装置の第１基準位置と且つ前記第２画像が前記第２撮像装置の第２基準位置と、夫々、同心状に位置が一致するように前記ヘッドライトテスタを、少なくとも前記主光軸に沿って、前記ヘッドライトと相対的に移動させる移動手段、
   を有することを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。
2. 請求項１において、前記移動手段が、前記ヘッドライトテスタを前記主光軸に沿って水平な第１方向に移動させる第１移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第１方向と直交する水平な第２方向に移動させる第２移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第１及び第２方向に夫々直交する第３方向に移動させる第３移動手段とを有していることを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。
3. 請求項１又は２において、前記移動手段が前記第１及び第２撮像装置からの夫々の信号を処理して自動的に前記ヘッドライトテスタを前記ヘッドライトと相対的に移動させる処理手段を有していることを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。
4. 請求項１乃至３の内のいずれか１項において、前記第１及び第２撮像装置の各々がＣＣＤカメラから構成されていることを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。

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