JP2013134199A - ヘッドライトテスタ、測定方法、及び測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドライトのカットオフラインの位置を高精度に測定すること。
【解決手段】ヘッドライトテスタは、ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、スクリーン上に一列に配置され、ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、第１及び第２光検出手段を配置方向へ移動させる移動手段と、移動手段により第１及び第２光検出手段を配置方向へ移動させたときにおける、第１光検出手段により検出された照射光の光度から第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出する演算手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヘッドライトのカットオフラインの位置を高精度に測定できるヘッドライトテスタ、測定方法、及び測定プログラムに関するものである。

一般に、車両のヘッドライトは、その配光パターンが、道路運送車両の保安基準で定められている合格範囲内の位置にあるか否かをテストする必要がある。これに対し、３箇所のフォトセンサ位置に対応する３個の画素群を用いて、ヘッドライトからスクリーン上に照射される配光パターンのカットオフラインを求め、そのエルボー点を求める光軸調整方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−０２６０２１号公報

しかしながら、上記光軸調整方法においては、例えば、３箇所のフォトセンサを用いてカットオフラインを求めた場合、そのセンサ間隔が大きくなり配列も固定されるため、ヘッドライトの光度勾配曲線によっては、カットオフラインの位置を精度良く測定することが困難となる場合がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ヘッドライトのカットオフラインの位置を高精度に測定できるヘッドライトテスタ、測定方法、及び測定プログラムを提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、前記スクリーン上に一列に配置され、前記ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させる移動手段と、前記移動手段により前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させたときにおける、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、該最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出する演算手段と、を備える、ことを特徴とするヘッドライトテスタである。
この一態様において、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値となるときの位置は、前記ヘッドライトの光度勾配曲線における変曲点の位置であってもよい。
この一態様において、前記演算手段により算出された演算結果を表示する表示手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記演算手段により算出されたカットオフラインの位置に基づいて、エルボー点を算出し、該エルボー点が所定の規格範囲内にあるか否かを判定する判定手段を更に備えていてもよい。
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、前記スクリーン上に一列に配置され、前記ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、を備えるヘッドライトテスタの測定方法であって、前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させたときにおける、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、該最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出するステップを含む、ことを特徴とするヘッドライトテスタの測定方法であってもよい。
また、上記目的を達成するための本発明の一態様は、ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、前記スクリーン上に一列に配置され、前記ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、を備えるヘッドライトテスタの測定プログラムであって、前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させたときにおける、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、該最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出する処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするヘッドライトテスタの測定プログラムであってもよい。

本発明によれば、ヘッドライトのカットオフラインの位置を高精度に測定できるヘッドライトテスタ、測定方法、及び測定プログラムを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るヘッドライトテスタの概略的な構成を示す構成図である。 本発明の一実施の形態に係るヘッドライトテスタの概略的なシステム構成を示すブロック図である。 スクリーン上のカットオフラインの一例を示す図である。 スクリーンの移動位置と演算処理結果（ａ−ｂ）値との関係のグラフを示す図である。 ２センサ式と３センサ式とを比較した図である。 本発明の一実施の形態に係るヘッドライトテスタによる処理フローの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るヘッドライトテスタの概略的な構成を示す構成図である。図２は、本実施の形態に係るヘッドライトテスタの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るヘッドライトテスタ１は、例えば、車両のヘッドライト１００（ハイビーム（走行灯）、ロービーム（すれ違い灯）、フォグランプ（霧灯）など）のカットオフライン（明暗境界線）の位置を高精度かつ簡易に測定することができるものである。

ヘッドライトテスタ１は、ヘッドライト１００からの照射光が入射する受光箱２と、受光箱２を昇降可能に支持する支持部材３と、受光箱２内に配置されたスクリーン４と、受光箱２に設けられた集光レンズ５と、スクリーン４の移動を操作するダイヤル６と、スクリーン４を移動させるアクチュエータ７と、スクリーン４の移動位置を検出する位置センサ８と、各種データを表示する表示装置９と、ヘッドライト１００からの照射光の光度を検出する第１及び第２フォトセンサ１１、１２と、演算処理等を行う演算処理装置１３と、を備えている。

スクリーン４は、受光箱２などの内部に設けられており、ヘッドライト１００からの照射光が照射される。また、受光箱２のスクリーン４の前面には集光レンズ５が設けられており、ヘッドライト１００から照射される照射光は、集光レンズ５により集光されスクリーン４上に照射されている。

ここで、ヘッドライト１００からスクリーン４に照射光が照射されるとスクリーン４上には、そのヘッドライト１００の配光パターンが投影される。この配光パターンのうち、光が当って明るくなる部分と、光が当らずに暗くなる部分との境界部分には濃度の差が生じて、いわゆるカットオフライン１０１が生じる（図３）。そして、このカットオフライン１０１は、水平カットライン（水平線）１０２と斜めカットオフライン（斜め線）１０３と、これらの交点であるエルボー点１０４と、を含んでいる。

スクリーン４上に略中央付近には、第１及び第２フォトセンサ１１、１２が上下方向に一列で配置されている。

第１及び第２フォトセンサ１１、１２は、第１及び第２光検出手段の一具体例であり、スクリーン４に照射される光の光度を夫々検出し、検出した光度を演算処理装置１３に対して出力する。

受光箱２には、スクリーン４を上下方向及び左右方向へ移動させるサーボモータなどのアクチュエータ７が設けられている。アクチュエータ７は、演算処理装置１３から出力される制御信号に応じて駆動し、スクリーン４を上下方向及び左右方向へ移動させることができる。

このように、スクリーン４を上下方向及び左右方向へ移動させることで、スクリーン４上の第１及び第２フォトセンサ１１、１２を一体で上下方向及び左右方向へ移動させることができる。

アクチュエータ７は、移動手段の一具体例であり、歯車などからなる移動機構１４を介してスクリーン４に連結されている。なお、移動機構１４にはダイヤル６が連結されており、ユーザは手動でダイヤル６を回転操作することで、スクリーン４を上下方向及び左右方向へ移動させることもできる。また、ダイヤル６には、スクリーン４の移動量を読取れる目盛りが付加されており、ユーザはその目盛りを読むことで、スクリーン４の移動位置（°）を認識することができる。

スクリーン４には、位置検出手段の一具体例であり、スクリーン４の移動位置を検出する位置センサ８が設けられている。位置センサ８は演算処理装置１３に接続されており、検出したスクリーン４の移動位置を演算処理装置１３に対して出力する。

演算処理装置１３は、演算手段の一具体例であり、第１及び第２フォトセンサ１１、１２から出力される光度と、位置検出センサ８から出力されるスクリーン４の移動位置と、に基づいて、カットオフライン１０１の位置を算出する。

例えば、演算処理装置１３は、第１フォトセンサ１１から出力される光度ａから第２フォトセンサ１２から出力される光度ｂを減算する演算処理（ａ−ｂ）を行う。また、演算処理装置１３は、アクチュエータ７を制御することでスクリーン４を移動させ、位置センサ８から出力されるスクリーン４の移動位置と、演算処理結果（ａ−ｂ）と、に基づいて、スクリーン４の移動位置と、演算処理結果（ａ−ｂ）値との関係を示すグラフを生成する。このグラフは、例えば、図４に示すように、横軸をスクリーン４（第１及び第２フォトセンサ１１、１２）の移動位置（°）とし、縦軸を演算処理結果（ａ−ｂ）値（ｃｄ）としたグラフとなっている。演算処理装置１３は、上述のように算出した演算処理結果（ａ−ｂ）値や生成したグラフを、ユーザの指示に応じて、表示装置９に適宜表示させることができる。

さらに、演算処理装置１３は、生成したグラフにおいて、演算処理結果（ａ−ｂ）値が最大値となるスクリーン４の移動位置を抽出する。ここで、上記のようにして求めた演算処理結果（ａ−ｂ）値が最大値となるスクリーン４の移動位置は、ヘッドライト１００の光度勾配曲線における変曲点の位置と一致しており、この位置が上下方向におけるカットオフライン１０１の位置と一致することとなる。

演算処理装置１３は、例えば、スクリーン４を上下方向へ移動させつつ、上記演算処理結果（ａ−ｂ）値が最大値となるスクリーン４の移動位置を夫々算出することで、カットオフライン１０１の位置を算出することができる。

演算処理装置１３は、例えば、上記抽出したスクリーン４の移動位置をダイヤル６の操作位置（°）として、表示装置９に表示させる。なお、演算処理装置１３は、演算処理結果（ａ−ｂ）値を表示装置１４に適宜出力し、表示されるようにしてもよい。例えば、ユーザはダイヤル６を回転操作することでスクリーン４を移動させ、表示装置９に表示された演算処理結果（ａ−ｂ）値が最大値となったときの、ダイヤル６の目盛りを読み取り、その位置をカットオフライン１０１として認識することもできる。

演算処理装置１３は、例えば、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１３ａと、ＣＰＵ１３ａによって実行される演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１３ｂと、処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１３ｃと、を有するマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。また、これらＣＰＵ１３ａ、ＲＯＭ１３ｂ、及びＲＡＭ１３ｃは、データバス１３ｄ等によって相互に接続されている。

ところで、３つのフォトセンサ（３センサ式）を用いてカットオフラインの位置を求める場合、そのフォトセンサ間のセンサ間隔（例えば、０．８８°（２つのフォトセンサの場合は、０．４４°））が大きくなる。この場合、例えば、図５の実線に示すようなヘッドライトの光度勾配曲線（ヘッドライトから照射される照射光の光度の変化を示す曲線）の場合、そのセンサ間隔内に光度勾配が急激に変化する部分が含まれるため、その変曲点を正確に特定できない虞がある。

そこで、本実施の形態に係るヘッドライトテスタ１は、センサ間隔の小さい２つのフォトセンサ１１、１２（２センサ式）を用いて、スクリーン４を上下方向へ移動させたときの、第１フォトセンサ１１から出力された光度から第２フォトセンサ１２から出力された光度を減算した演算結果の最大値を求め、最大値となるときのスクリーン４の位置をカットオフライン１０１の位置として算出する。

これにより、フォトセンサ間のセンサ間隔を３つのフォトセンサの場合におけるセンサ間隔と比較して、例えば、図５に示すように、小さく（例えば、略１／２）することができる。したがって、実線で示すような光度勾配曲線の変曲点でも正確に求めることができ、カットオフライン１０１の位置をより高精度に測定することができる。なお、目視でカットオフラインの位置を測定する場合と比較しても、本実施の形態に係るヘッドライトテスタ１は、測定者によるバラツキを抑えることができるため、カットオフライン１０１の位置をより高精度に測定することができることは言うまでもない。

次に本実施の形態に係るヘッドライトテスタ１の測定方法について説明する。図６は、本実施の形態に係るヘッドライトテスタによる処理フローを示すフローチャートである。

まず、検査対象であるヘッドライト１００の軸芯とヘッドライトテスタ１のスクリーン４の軸芯とを一致させる（ステップＳ１０１）。

演算処理装置１３は、アクチュエータ７を制御して、スクリーン４を上下方向に移動させたときの、第１及び第２フォトセンサ１１、１２からの出力される光度ａ、ｂに基づいて、演算処理結果（ａ−ｂ）値を算出する（ステップＳ１０２）。次に、演算処理装置１３は、スクリーン４の移動位置と、演算処理結果（ａ−ｂ）値と、の関係を示すグラフを生成する（ステップＳ１０３）。

演算処理装置１３は、生成したグラフにおいて、演算処理結果（ａ−ｂ）値が最大値となるスクリーン４の移動位置を抽出し（ステップＳ１０４）、その位置をカットオフライン１０１の位置として、表示装置１４に表示させる（ステップＳ１０５）。なお、ユーザが表示装置１４に表示される演算処理結果（ａ−ｂ）値が最大値となるときのダイヤル６の目盛りを読んでも良い。その後、例えば、ユーザは、表示装置１４に表示されたカットオフライン１０１の位置に基づいて、そのエルボー点を求め、求めたエルボー点が規格値以内であるか否かを判断する。なお、演算処理装置（判定手段の一具体例）１３が、上記エルボー点の算出し、算出したエルボー点が規格値以内であるか否かを判断し、その結果を表示装置９に表示させるようにしてもよい。

以上、スクリーン４を上下方向へ移動させたときの、第１フォトセンサ１１から出力された光度から第２フォトセンサ１２から出力された光度を減算した演算結果の最大値を求め、最大値となるときのスクリーン４の位置をカットオフライン１０１の位置として算出する。このように、２つのフォトセンサを用いることでそのセンサ間隔を小さくすることができ、光度勾配曲線の変曲点を正確に特定できる。したがって、ヘッドライト１００のカットオフライン１０１の位置をより高精度に測定できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、上記一実施の形態において、スクリーン４を移動させることで、第１及び第２フォトセンサ１１、１２を一体で上下方向に移動させているが、これに限らず、第１及び第２フォトセンサ１１、１２を一体で上下方向に直接的に移動させてもよい。

また、上記一実施の形態において、第１及び第２フォトセンサ１１、１２を用いてスクリーン４上におけるカットオフライン１０１の位置を測定しているが、これに限らず、第１及び第２フォトセンサ１１、１２をカメラの画素に置き換えて、その画素の光度を用いて、上記同様にカットオフライン１０１の位置を測定してもよい。

さらに、上記一実施の形態において、スクリーン４上に第１及び第２フォトセンサ１１、１２が上下方向に一列で配置されているが、これに限らず、例えば、第１及び第２フォトセンサ１１、１２が左右方向に一列で配置されていてもよい。この場合、演算処理装置１３は、スクリーン４を左右方向へ移動させたときの、第１フォトセンサ１１から出力された光度から第２フォトセンサ１２から出力された光度を減算した演算結果の最大値を求め、最大値となるときのスクリーン４の位置をカットオフライン１０１の位置として算出する。

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、演算処理装置１３が実行する演算処理を、ＣＰＵ１５ａにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。

また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

本発明は、例えば、車両のヘッドライトのエルボー点が保安基準などで定められている規格範囲内の位置にあるか否かをテストするためのヘッドライトテスタに利用可能である。

１ ヘッドライトテスタ
２ 受光箱
３ 支持部材
４ スクリーン
５ 集光レンズ
６ ダイヤル
７ アクチュエータ
８ 位置センサ
９ 表示装置
１１ 第１フォトセンサ
１２ 第２フォトセンサ
１３ 演算処理装置
１４ 移動機構
１００ ヘッドライト
１０１ カットオフライン
１０２ 水平カットライン
１０３ 斜めカットオフライン
１０４ エルボー点

Claims (6)

1. ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、
   前記スクリーン上に一列に配置され、前記ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、
   前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させる移動手段と、
   前記移動手段により前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させたときにおける、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、該最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出する演算手段と、
   を備える、ことを特徴とするヘッドライトテスタ。
2. 請求項１記載のヘッドライトテスタであって、
   前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値となるときの位置は、前記ヘッドライトの光度勾配曲線における変曲点の位置である、ことを特徴とするヘッドライトテスタ。
3. 請求項１又は２記載のヘッドライトテスタであって、
   前記演算手段により算出された演算結果を表示する表示手段を更に備える、ことを特徴とするヘッドライトテスタ。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のヘッドライトテスタであって、
   前記演算手段により算出されたカットオフラインの位置に基づいて、エルボー点を算出し、該エルボー点が所定の規格範囲内にあるか否かを判定する判定手段を更に備える、
   ことを特徴とするヘッドライトテスタ。
5. ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、
   前記スクリーン上に一列に配置され、前記ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、を備えるヘッドライトテスタの測定方法であって、
   前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させたときにおける、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、該最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出するステップを含む、ことを特徴とするヘッドライトテスタの測定方法。
6. ヘッドライトから照射光が照射されるスクリーンと、
   前記スクリーン上に一列に配置され、前記ヘッドライトから照射される照射光の光度を検出する第１及び第２光検出手段と、を備えるヘッドライトテスタの測定プログラムであって、
   前記第１及び第２光検出手段を前記配置方向へ移動させたときにおける、前記第１光検出手段により検出された照射光の光度から前記第２光検出手段により検出された照射光の光度を減算した演算結果の最大値を算出し、該最大値となるときの位置をカットオフラインの位置として算出する処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするヘッドライトテスタの測定プログラム。

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