JPH03103743A - ヘッドランプの光軸検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のヘッドランプの光軸検査方法に関する
。

（従来の技術） 自動車の組立ラインにおいては、最終検査工程で左右各
ヘッドランプの光軸検査が行なわれており、この先軸検
査においては、テストスクリーン上に左右各ヘッドラン
プの光を照射し、第６図に示すように、各配光パターン
上に出現する水平部ｌａと傾斜部ｌｂとがカットオフ点
１ｃで交叉し、配光パターンにおける明部と暗部との境
界線となるカットオフラインｌが、車種毎にテストスク
リーン上に表示された所定の基準カットオフラインＳＬ
より下の合格範囲内に入るように、各ヘッドランプの向
きを調整している。

かかる光軸検査に関する第ｌの方法として、例えば特開
昭５９−２４２３２号公報には、テストスクリーン上に
照射された配光パターンを、ビジコン等の撮像管、ＣＣ
Ｄ（Ｃｈａｒｇｅ　ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）型や
ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ）型の固体素子カメラ等で撮影し、この映像を
画像処理して所定光度以上の領域の重心位置を求め、次
いで、この重心位置からカットオフラインの推定線を求
め、前記重心位置及び推定線が所定の合格範囲に入るよ
うにヘッドランプの向きを調整する方法が開示されてい
る。

また、第２の方法として、映像中の所定輝度以上の画素
を画像処理し、それらの重心位置である最輝点と、画像
全体を微分処理してカットオフライン及びカットオフ点
とを求めると共に、前記最輝点とカットオフ点との相対
距離を求めておき、前記カットオフラインが所定の規格
範囲外にあるときには、ヘッドランプの位置を調整し、
この調整によって移動した新たな最輝点を前記と同様に
求め、この新たな最輝点と前記相対距離とによって求ま
るカットオフラインの仮想線が所定の規格範囲内に入る
ようにヘッドランプの向きを調整する方法が、特開昭６
　３−４　２　４　４　３号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記第ｌの方法は、同一車種では、配光パタ
ーン中の高照度部分における重心位置とカットオフ点と
が位置的な相関関係を有しているとして、また、第２の
方法は、カットオフラインのカットオフ点と前記重心位
置との相対距離は、ヘッドランプの光軸を上下、左右に
調整しても変化しない一定値であるとして夫々光軸調整
を行っており、いずれの方法においても、実際にカット
オフラインを求めながらヘッドランプの向きを調整する
ものではなかった。

しかし、スクリーンの配置誤差やヘッドランプの組付け
誤差等の種々の誤差により、カットオフラインと重心位
置とが常に一定の位置関係にはなく、配光パターン中の
高照度部分における重心位置を基準としてヘッドランプ
の位置調整を行うと、カットオフラインが所定の規格範
囲内に納まらず、調整精度が不良となる虞れがあり、必
ずしも満足すべきものではなかった。更に、第２の方法
のように、画像全体を微分処理すると時間がかかって、
組立ラインの移動速度に合わなくなるという問題もあっ
た。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ヘッドラ
ンプのカットオフラインを実測しながら、迅速、且つ、
高精度にヘッドランプの光軸を調整することが可能なヘ
ッドランプの光軸調整方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明のヘッドランプの光軸調整方法によれば上記目的
を達成するため、車両前方所定位置に設置したテストス
クリーン上に照射されたヘッドランプの配光パターンの
画像信号を画像処理装置に入力し、各画素の画像信号か
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き、
これによって求まる画線の交点を基準としてヘッドラン
プの光軸を調整する構成としたものである。

（作用） 高照度ゾーンの重心位置から定められる各垂直線に沿っ
て画像信号値を微分処理して得られる微分値が最大とな
る点は、カットオフラインの水平部と傾斜部の位置であ
る。したがって、求めた微分値が最大の点から所定の水
平線と傾斜線を引いて得られる交点はカットオフ点とな
る。このカットオフ点に基づいてヘッドランプの向きを
調整するので、高い精度で光軸が調整される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づいて
詳細に説明する。

本発明方法を実施する光軸調整装置は、第２図に示すよ
うに、検査ラインに搬入された自動車ＩＯの前方所定位
置に設置されるテストスクリーン１１（右用），１２（
左用）、自動車１０の左右近傍に設置され、各スクリー
ン１１．１２上に照射された左右のヘッドランプ１３の
ロービームによる各配光パターンを撮影するＣＣＤ型固
体カメラ（以下、単に「カメラ」という）１４，１５、
カメラ１４．１５と接続され、入力される各配光パター
ンの映像信号を画像処理してカットオフ点１ｃ等を求め
る画像処理装置１６、カメラ１４．１５で撮影された生
画像や画像処理装置ｌ６で画像処理された処理結果を切
替表示するモニタテレビｌ７及びカットオフ点１ｃやこ
のカットオフ点１ｃが位置すべき車種毎の合格範囲Ａを
表示するディスプレイｌ８を備えている。

画像処理装置ｌ６は、図示しない前処理部、画像メモリ
部及び後処理部によって構或されている。

前処理部は、各カメラ１４．１５が撮影した各配光パタ
ーンの映像信号を、明暗によって所定の照度段階（例え
ば６４段階）にＡ／Ｄ変換し、２値化処理により、所定
数（例えば２５０Ｘ２４０）の画素として画像メモリ部
に格納する。更に、前処理部においては、２値化処理し
た画素に、判別計算法、例えば、特徴抽出法により輪郭
線コード化処理を施し、抽出された高照度ゾーンの輪郭
線から、積分処理により第３図に示す高照度ゾーンＺの
重心位置Ｇを求める。後処理部は、前処理部で求められ
た重心位置Ｇの位置に基づき、重心位置Ｇから？右方向
へ所定水平距離（＝ａ，　　ｂ）にある各垂直線上の各
画素の画像信号を各垂直線に沿って上方へ微分処理し、
微分値が最大となる点ＣＰＩＩ　Ｃｐ２を求め、両点Ｃ
■，Ｃ■からカットオフ点１ｃを求める。これらの点Ｃ
ＰＩＩ　ＣＰ！はカットオフライン１の水平部１ａ及び
傾斜部１ｂの位置に相当する。このようにして求められ
たカットオフ点１ｃは、パソコン１９にデータ送信され
てディスプレイ１８に表示される。ここで、重心位置Ｇ
からの水平距離（＝ａ，　　ｂ）　、傾斜部１ｂの傾き
は、検査対象となるヘッドランプ１３の種類毎に定まり
、ディスプレイｌ８に表示される車種毎の合格範囲Ａ及
び制御プログラムと共に予めフロッピディスク１１に登
録されている。そして、パソコンｌ９は、システムを立
上げると、フロッピディスク２ｏから上記各データを読
み込むと共に、画像処理装置ｌ６を起動させる。尚、２
ｌは、画像処理された前記左右各配光パターンの左右い
ずれか一方を選択してモニタテレビ１７やディスプレイ
１８に選択表示させる等の操作を行う操作パネルである
。

本発明においては、上記構成の画像処理装置ｌ６が、第
１図に示すフローチャートに従って以下のように画像処
理し、第３図に示す高照度ゾーンＺの重心位置Ｇとカッ
トオフ点１ｃとを求める０尚・テストスクリーン１１．
１２上の各配光パターンは、何れも同様に画像処理され
るので、以下の説明ではテストスクリーン１１上の配光
パターンのみについて説明し、テストスクリーン１２に
ついては省略する。

先ず、配光パターンの映像信号を、前処理部に入力する
（ステップ３０）。この入力操作は、操作パネル２ｌに
おけるキー操作によって行われ、テストスクリーンｌｌ
上の配光パターンに関する映像信号がカメラｌ４から画
像処理装置１６に人力される。

次いで、高照度ゾーンＺの重心位置Ｇを求める（ステッ
プ３２）。ステップ３２では、前処理部が映像信号のＡ
／Ｄ変換、２値化処理及び輪郭線コード化処理等により
重心位置Ｇを求める。ここにおいて、映像信号を２値化
処理すると、画像を構威する画素が、明部をｌ、暗部を
０とする、例えば第４図に示す明暗２値化処理図が得ら
れる。

輪郭線コード化処理は、この２値化処理図に基づいて、
第５図に示すように、スタート位置をＰとして、２値化
処理図にコード化処理を施して１〜４の数字で形成され
る輪郭線Ｌを抽出する。図中、ｌは右、２は下、３は左
、４は上に夫々輪郭があることを示している。この１〜
４の数字で形成された輪郭線Ｌで囲まれた部分を積分処
理して、高照度ゾーンＺの重心位置Ｇを求める。

次に、上記重心位置Ｇから第３図に示す水平距離（＝ａ
，ｂ）を定める（ステップ３４）。この水平距離は、ヘ
ッドランプ１３の種類が同一であれば異なることはない
ので、種類毎に予め設定されている。

しかる後、カットオフラインｌの水平部１ａの位置を検
出する（ステップ３６）。水平部１ａの検出は、第３図
に示す重心位置Ｇから左方へ水平距離ａの垂直線上に存
在する各画素の画像信号値を、この垂直線に沿って上方
へ微分処理することによって行われる。このとき、配光
パターンの明るさが最も急激に変化している箇所が水平
部１ａであるから、本発明方法においては、微分フィル
タ計算による微分値の最も大きい点ＣＰＩとなる。

但し、明るさが微妙に変化している箇所を微分処理する
ときには、通常の数倍の範囲を一度に微分処理すること
により処理結果の安定化を図った。

次に、重心位置Ｇからカットオフライン１の傾斜部１ｂ
の位置を検出する（ステップ３８）。傾斜部１ｂの検出
は、第３図に示す重心位置Ｇから右方へ水平距離ｂの位
置で同様に微分処理して行い、微分値の最も大きい点Ｃ
Ｐ２として求める。上記のように、予め水平距離（＝ａ
．ｂ）を定めて微分処理を行うことにより、前記両微分
処理に要する時間は約０．　　１秒台となり、画素全体
の画像信号値を微分処理する場合（約２秒）に比べて飛
躍的に処理速度が早まった。

しかる後、カットオフ点１ｃを求める（ステップ４０）
。このステップ４０では、前記両微分処理によって求め
た点ＣＰＩの位置で水平線を、また点Ｃｐｇの位置でヘ
ッドランプ１３の種類毎に定まる所定傾斜角度の傾斜線
を、夫々引いてその交点であるカットオフ点１ｃを求め
る。

次いで、求めたカットオフ点１ｃをディスプレイ１８に
表示する（ステップ４２）。このとき、ディスプレイｌ
８には合格範囲Ａも表示される。

以上のようにして画像処理装置１６は、テストスクリー
ン上の配光パターンにおけるカットオフ点１Ｃを検出す
る。

そして、検査ラインにおいては、ディスプレイ１８に表
示されたカットオフ点１ｃと検査上の合格範囲Ａとに基
づいて、カットオフ点１ｃが合格範囲Ａ内に入るように
ヘッドランプ■３の向きを調整する。そして、ヘッドラ
ンプｌ３の調整後、再度上記各ステップを繰り返し、調
整後のカッヒオフ点１ｃが合格範囲Ａ内に入ったか否か
をディスプレイ１８上の表示で確認する。このようにし
て、ヘッドランプエ３の調整によってカットオフ点１ｃ
が合格範囲Ａ内に入ったことを確認して検査を終了する
。尚、依然としてカットオフ点１ｃが合格範囲Ａ内に入
らないときには、再度この手順を繰り返す。

上記各ステップによって車体両側に配置した各ヘッドラ
ンプｌ３の光軸の検査が行われ、各ヘッドランプ１３は
、そのカットオフ点１ｃが合格範囲Ａ内に入るように調
整される。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明のヘッドランプの光
軸検査方法によれば、車両前方所定位置に設置したテス
トスクリーン上に照射されたヘッドランプの配光パター
ンの画像信号を画像処理装置に入力し、各画素の画像信
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
き、これによって求まる両線の交点を基準としてヘッド
ランプの光軸を調整する構成としたので、光軸調整の精
度が飛躍的に向上するうえ、重心位置から左右方向に所
定水平距離の各垂直線に沿った画素のみを微分処理する
ため処理速度が速く、光軸調整の都度力ットオフ点を求
めることが可能で、組立ラインの移動速度に支障がない
等、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
ｌ図本発明のヘッドランプの光軸検査方法の要部を示す
フローチャート、第２図は当該光軸検査方法で使用する
機器類の配置図、第３図はカットオフラインと高照度ゾ
ーンとを示す分布図、第４図は配光パターンの映像信号
を２値化処理して得られる処理図、第５図は第４図を輪
郭線コード化処理して得られる処理図、第６図は従来の
光軸検査方法におけるカットオフラインと基準カットオ
フラインとの関係を示す説明図である。 １・・・カットオフライン、１ａ・・・水平部、ｉｂ・
・・傾斜部、ｌｃ・・・カットオフ点、１１．１２・・
・テストスクリーン、ｌ３・・・ヘッドランプ、１４．
１５・・・カメラ、ｌ６・・・画像処理装置、ｌ８・・
・ディスプレイ、ＣＰＩ＋　ｃＰ２’・・微分値の最大
点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両前方所定位置に設置したテストスクリーン上に照射
   されたヘッドランプの配光パターンの画像信号を画像処
   理装置に入力し、各画素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き、これによって求ま
   る両線の交点を基準としてヘッドランプの光軸を調整す
   ることを特徴とするヘッドランプの光軸検査方法。