JP2022082526A - 自動車のランプの反射率を決定するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車のランプの反射器（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するためのシステム。【解決手段】システムは、反射器（Ｐ２）の反射面（ＰＡ２）に光を当てるために所定の光ビーム（Ｆ２）を放出するように設計された少なくとも一つの光源（５）と、光ビーム（Ｆ２）が当てられた反射器（Ｐ２）の反射面（ＰＡ２）を含む一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））をキャプチャするために配置された画像キャプチャ装置（６）と、処理装置（１２）と、を備え、処理装置（１２）は、反射器（Ｐ２）の第１の実際の測光量に関連する第２の成分（Ｉ２）（Ｌ２）を決定するために、一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から光源（５）の第１の測光量に関連する第１の成分（ＩＳ２）（ＬＳ２）をデジタル的に除去し、第２の成分（Ｉ２）（Ｌ２）に基づいて、反射器（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するように構成される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
この特許出願は、２０２０年１１月２３日に出願された欧州特許出願第２０２０９３０８．４号からの優先権を主張し、その開示全体が参照によりここに組み込まれる。

本発明は、自動車のランプの反射率を決定するためのシステム及び方法に関する。

よく知られているように、自動車用ランプの反射器の光学構造は、長年に亘って輪郭及び形状の点で多くの変更が行われ、その構造の複雑さが次第に増大した。

自動車の最新のランプでは、反射器は、光源及び制御電子機器と共に構造が非常に複雑なコンポーネントであり、ランプが正しく機能するためには、所定の条件を満たす必要がある。

このために、現在のランプ製造システムでは、反射器が所定の品質要件を満たしているか否かをチェックするためにインライン（ｉｎ ｌｉｎｅ）品質検証が一般的に実行され、品質要件を満たしていない場合に反射器を廃棄することができる。

反射器の品質を示す品質パラメーターの一つは、反射率である。反射率は無次元量であり、反射板では、入射光を反射する能力を表す。換言すれば、反射率は、反射器によって反射された放射束の強度と反射器に当たる放射束の強度との比率である。

現在まで、車両のヘッドランプ反射器の反射率を決定するために考案された検査及び方法では、満足のいく結果が得られていない。

したがって、本発明の目的は、非常に効率的で満足のいく自動車のランプの反射率を決定するためのシステム及び方法を提供することである。

この目的は、自動車のランプの反射器の反射率を決定するためのシステムであって、反射器の反射面に光を当てるために所定の光ビームを放出するように設計された少なくとも一つの光源と、光ビームが当てられた反射器の反射面を含む一つ以上の画像をキャプチャするために配置された画像キャプチャ装置と、処理装置と、を備え、処理装置は、反射器の第１の実際の測光量に関連する第２の成分を決定するために、一つ以上の画像から光源の第１の測光量に関連する第１の成分をデジタル的に除去し、第２の成分に基づいて、反射器の反射率を決定するように構成された、システムに関する本発明によって達成される。

前記第１の測光量は、輝度であり、処理装置は、反射器本体の実際の輝度に対応する第２の成分を決定するために、一つ以上の画像から光源の第１の輝度成分をデジタル的に除去し、実際の輝度に基づいて、反射器本体の反射率を決定するように構成される。

処理装置は、好適には、反射率を決定するために、実際の輝度及び光源によって放出された光ビームに基づいて、反射器の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するように更に構成される。

第１の測光量は、好適には、光強度であり、処理装置は、反射器の実際の光強度に対応する第２の成分を決定するために、一つ以上の画像から光源の第１の光強度成分をデジタル的に除去し、実際の光強度に基づいて、反射器の反射率を決定するように構成される。

処理装置は、好適には、反射率を決定するために、実際の強度及び光源によって放出された光ビームに基づいて、反射器の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するように構成される。

また、本発明は、自動車のランプの反射器本体の反射率を決定するための方法において、反射器の反射面に光を当てるために所定の光ビームを放出するように設計された少なくとも一つの光源を設けることと、画像キャプチャ装置を使用して、反射器の光が当てられた反射面を含む一つ以上の画像をキャプチャすることと、反射器の第１の実際の測光量に関連する第２の成分を決定するために、一つ以上の画像から光源の第１の測光量に関連する第１の成分をデジタル的に除去することと、第２の成分に基づいて、反射器の反射率本体を決定することと、を備える、ことを特徴とする方法に関する。

第１の測光量は、好適には、輝度であり、方法は、反射器本体の実際の輝度に対応する第２の成分を決定するために、一つ以上の画像から光源の第１の輝度成分をデジタル的に除去するステップと、実際の輝度に基づいて、反射器本体の反射率を決定するステップと、を備える。

方法は、好適には、反射率を決定するために、実際の輝度及び光源によって放出された光ビームに基づいて、反射器の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するステップも備える。

第１の測光量は、好適には、光強度である。方法は、反射器の実際の光強度に対応する第２の成分を決定するために、一つ以上の画像から光源の第１の光強度成分をデジタル的に除去するステップと、実際の光強度に基づいて、反射器の反射率を決定するステップと、を備える。

方法は、好適には、反射率を決定するために、実際の強度及び光源によって放出された光ビームに基づいて、反射器の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するステップを備える。

次に、本発明を、非限定的な実施形態を示す添付図面を参照しながら説明する。

本発明の要件に従って作成された自動車のランプの反射率を決定するためのシステムを概略的に示す。 本発明の要件に従って作成された自動車のランプの反射率を決定するためのシステムによって実行される操作のフローチャートである。 本発明の変形例に従って作成された自動車のランプの反射率を決定するためのシステムによって実行される操作のフローチャートである。

当業者が本発明を実施及び使用することを可能にするために、本発明を、添付図面を参照しながら詳しく説明する。記載された実施形態に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであり、記載された実施形態に対する可能な変更は、当業者に自明であり、このために、記載された一般原理を、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の保護の範囲を超えることなく他の実施形態及び用途に適用することができる。したがって、本発明を、ここに記載及び表示される実施形態に限定されると見なすべきではなく、ここに記載及び請求される原理及び特徴に従って可能な限り広い範囲で生じるべきである。

以下で詳しく説明するように、本発明は、本質的には、反射器（反射率）のみに由来する輝度のような測光量を決定するために所定の光束の光源から光が当てられた反射器によってキャプチャされた一つ以上の画像を分析する処理を実行し、かつ、反射器が同一の反射器で以前に決定された基準輝度に対応する輝度値を有するようにするように反射器の仮想モデルを特徴付けるべきである反射率の値を決定するために仮想３Ｄするモデルのシミュレーションプログラムを実行という考えに基づく。

図１を参照すると、参照番号１は、全体として、自動車（図示せず）のランプの反射器Ｐ２（図示せず）の反射率Ｒ２を決定するように設計されたシステム１を概略的に示す。

以下の説明において、反射器Ｐ２という用語は、この一般性を失うことなく、（三次元）外殻構造又は半殻の形状に類似するとともにポリマー材料で作られ、かつ、（ランプに取り付けられた光源によって出された光ビームを反射する）内面に、例えば、アルミニウム又は同様の材料のような金属材料のフィルムによって形成された金属反射層が設けられた反射器本体を明示的に示す。

分析器システム１は、反射器Ｐ２に光を当てる（光ビームＦ２を反射器当てる）ように所定の光ビームＦ２を放出するように設計された光源５を備える。光ビームＦ２の光強度は、所定の光強度Ｓ２に対応してもよい。好適には、光源５は、ランプに取り付けられる光源（図示せず）と同一の測光特徴を有する。

以下の説明及び概略図では、反射器Ｐ２に光を当てる光源５を参照する。 しかしながら、本発明は、単一の光源５の使用に限定されず、追加的に又は代替的に、複数の光源を備えてもよいことが理解される。光源５は、例えば、一つ以上のＬＥＤ又はＯＬＥＤダイオード及び／又は白熱灯又はハロゲンランプ又はキセノンランプ等を備えることができる。

光源５の動作を特徴付ける測光量は、好適には、ランプに取り付けられた反射器Ｐ２に光を当てるためにランプに取り付けられることを意図した光源の測光量に対応してもよい。

システム１は、光ビームが当てられる反射器Ｐ２の反射面Ｐ２ａを含む一つ以上の画像をキャプチャするように設計された画像キャプチャ装置６を備える。画像キャプチャ装置６は、光ビームＳ２にさらされたときの反射器Ｐ２の全体的な測光量を示す複数の画像ＩＭＧ２（ｉ）（ｉは可変インデックスである）をキャプチャするように構成される。

更に具体的には、画像キャプチャ装置６は、好適には、例えば、出力として輝度ＬＣ２を提供するように設計された輝度カメラを備えてもよい。画像キャプチャ装置６は、好適には、代替的に、光強度を出力として提供するゴニオフォトメータを備えてもよい。しかしながら、本発明は、輝度カメラ又はゴニオフォトメータの使用に限定されず、例えば、カメラ、明所視フィルター及び光ビームＳ２にさらされたときの反射器の全体的な明所測光量を出力として提供するように設計された専用ソフトウェアを設けた他の任意の画像キャプチャ装置を備えてもよい。

物体の輝度を決定するための輝度カメラ及び／又はゴニオフォトメータの動作は既知であり、したがって、これ以上説明しない。

撮像装置６によって供給された光ビームＳ２にさらされたときの反射器の全体的な光度量は、二つの成分、すなわち、反射器の寄与に関連する成分及び光源の寄与に関連する他の成分を含むことに留意されたい。

例えば、輝度カメラを使用する場合、機器によって提供される輝度は、光源５の光寄与に起因する輝度に対応するＬＳ２で示す第１の輝度成分及び反射器Ｐ２の光の反射率に専ら起因することができる実際の輝度に対応する後に基準輝度Ｌ２で示す第２の輝度成分を含む。

分析システム1は、処理装置７を備え、処理装置７は、る。画像キャプチャ装置６によって提供される一つ以上の画像ＩＭＧ２（ｉ）を入力として受け取り、反射率Ｒ２を決定するために、受信した一つ以上の画像ＩＭＧ２（ｉ）を処理し、反射率Ｒ２を出力として提供するように構成される。

図１に示す実施形態を参照すると、処理装置７は、第１の処理モジュール７ａを備え、第１の処理モジュール７ａは、光源５に関連する第１の輝度成分ＬＳ２の一つ以上の画像（すなわち、全体的な輝度ＬＣ２）からのデジタル的な除去又は減算のために、受信した一つ以上の画像ＩＭＧ２（ｉ）を処理するように構成され、したがって、処理から生じる一つ以上の画像は、唯一の基準輝度Ｌ２（Ｌ２＝ＬＣ２－ＬＳ２）のみに関連する。

好適には、第１の処理モジュール７ａは、デジタル画像処理プログラム（後処理プログラム）を実行してもよく、デジタル画像処理プログラムは、反射器Ｐ２の寄与のみに関連する参照輝度Ｌ２のみを含む一つ以上の処理された画像を提供するために、受信した一つ以上の画像からの光源５に関連する第１の輝度成分ＬＳ２のデジタル的な除去を実行するように構成される。

図１に示す例示的な実施形態を参照すると、処理装置７は、第２の処理モジュール７ｂを更に備え、第２の処理モジュール７ｂは、サンプル反射器Ｐ２に関連する基準輝度Ｌ２、光源５の光ビームＦ２の強度Ｓ２及びサンプル反射器本体Ｐ２に対応する反射器本体のデジタル３次元モデル３ＤＭ－Ｐ２を受け取るように更に構成される。

第２の処理モジュール７ｂは、光強度Ｓ２を有する光ビームＦ２に対応する仮想光ビームが反射器に当てられるという条件でデジタル反射器モデル３ＤＭ－Ｐ２の光学的挙動をシミュレートするシミュレーションプログラムを実行するように更に構成される。

第２の処理モジュール７ｂは、基準輝度Ｌ２にのみ対応する輝度値を有するように、シミュレーションプログラムによって、仮想ビームが当たったときにデジタル反射器３ＤＭ－Ｐ２が有する必要がある反射率の値Ｒ２を決定するように更に構成される。

シミュレーションプログラムは、例えば、レイトレーシングプログラムを備えてもよく、二つのバインディング条件を含むシミュレータの設定に基づいて、デジタル３Ｄ反射器の反射率Ｒ２の値を決定する。

第１の条件は、光強度Ｓ２のビームＦ２に対応する仮想ビームを当てることをデジタル反射器モデル３ＤＭ－Ｐ２に要求する。

第２の条件は、デジタル反射器が基準輝度Ｌ２に対応する実際の輝度値に到達できるようにするためのシミュレーションの制御を伴う。これを、例えば、反射率Ｒ２に対応する変数の値が未知の量の反射率を表すシミュレーションによって決定される「逆」シミュレーションプロセスによって実行することができ、未知の量は、シミュレーションが上記の第１の条件及び第２の条件にある（第１の条件及び第２の条件を満たす）ときに決定される。

ゴニオフォトメータが画像キャプチャ装置として使用される一実施形態では、代表的な測光量は、輝度ではなく光強度である。しかしながら、動作は、輝度について上述したものと同一であり、光強度が輝度に置き換わるため、これ以上詳しく説明しない。

図２は、反射器Ｐ２の反射率を決定するための方法によって実施される操作のフローチャートを示す。

図２を参照すると、方法は、反射器Ｐ２を提供するステップ（ブロック１００）を備える。

方法は、反射器本体Ｐ２に光を当てるために所定の光ビームＦ２を放出するための光源５を設けるステップ（ブロック１１０）を備える。

方法は、輝度カメラが画像取得ツールとして使用される場合に、画像キャプチャ装置６によって、サンプル反射器Ｐ２及び光源５の全体的な輝度ＬＣ２を示す一つ以上の画像をキャプチャするステップ（ブロック１２０）を更に備える。

較正方法は、サンプル反射器Ｐ２の基準輝度Ｌ２のみを含む画像を取得するために、受信した画像から光源５に関連する第１の輝度成分ＬＳ２を減算（除去）するように、受信した一つ以上の画像を処理するステップ（ブロック１３０）を更に備える。

方法は、光強度Ｓ２を有する光ビームＦ２に対応する光ビームが反射器に当てられるという条件でデジタル反射器モデル３ＤＭ－Ｐ２の光学的挙動をシミュレートするシミュレーションプログラムを実行するステップ（ブロック１４０）を更に備える。方法は、基準輝度Ｌ２を有するために、シミュレーションプログラムによって、デジタル反射モデル３ＤＭ－Ｐ２が光ビームＦ２によって当てられたときに有する反射率の値Ｒ２を決定する。

上記のシステム及び方法は、最新世代のランプの反射器の複雑な三次元表面の反射率を簡単かつ正確に決定することを可能にするという点で有利である。反射率の決定は、例えば、反射器の品質の決定のようにランプの分野で多くの用途があるため便利である。

最後に、上に開示及び表示されたシステム及び方法を、この理由により、添付した特許請求の範囲で定義された本発明の保護の範囲を超えることなく、明らかに変更及び変形することができる。

図３に示す実施形態によれば、方法において、輝度Ｌ２に基づく代わりに、例えば、ゴニオフォトメータによって提供される、反射器Ｐ２によって反射した光の光強度Ｉ２に基づいて、反射器Ｐ２の反射率Ｒ２が決定されるようにしてもよい。

特に、図３に示す実施形態は、ランプの反射器Ｐ２の反射率Ｒ２を決定するための方法に関し、それは、図２に示すフローチャートを参照して上記した方法と同様であり、動作ブロックは、可能であれば、図２を参照して上述した方法の対応する操作ブロックを識別する同一の参照番号で識別される。

図３のフローチャートで説明する方法は、図３のブロック４２０、４３０及び４４０がそれぞれ図２のブロック１２０、１３０及び１４０に置き換わるという点で、図２のフローチャートで説明した方法とは異なる。

特に、図３を参照すると、ブロック４２０において、方法は、画像キャプチャ装置６を使用して、（光が当てられた）光ビームＦ２が当てられた反射器Ｐ２の全体的な強度ＩＣ２を示す一つ以上の画像をキャプチャすることを伴う。

ブロック４３０において、方法は、反射器Ｐ２の基準強度Ｉ２に対応する第２の光強度成分のみを含む一つ以上の画像を取得するために、受信した画像から光源５に関連する第１の光強度成分ＩＳ２を減算（除去）するように受信した一つ以上の画像を処理するステップを更に備える。

ブロック４４０において、方法は、光強度Ｓ２を有する光ビームＦ２に対応する光ビームが反射器に当たる条件でデジタル反射器モデル３ＤＭ－Ｐ２の光学的挙動をシミュレートするシミュレーションプログラムを実行するステップを更に備える。方法は、シミュレーションプログラムによって、デジタル３Ｄ反射器が光強度Ｉ２の反射を有するために光ビームＦ２が当てられたときに有する反射率の値Ｒ２を決定する。

Claims (12)

1. 自動車のランプの反射器本体（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するためのシステムにおいて、
   前記反射器本体（Ｐ２）の反射面（ＰＡ２）に光を当てるために所定の光ビーム（Ｆ２）を放出するように設計された少なくとも一つの光源（５）と、
   前記光ビーム（Ｆ２）が当てられた前記反射器本体（Ｐ２）の反射面（ＰＡ２）を含む一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））をキャプチャするために配置された画像キャプチャ装置（６）と、
   処理装置（７）と、を備え、前記処理装置（７）は、
   前記反射器本体（Ｐ２）の第１の実際の測光量に関連する第２の成分（Ｉ２）（Ｌ２）を決定するために、前記一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から前記光源（５）の第１の測光量に関連する第１の成分（ＩＳ２）（ＬＳ２）をデジタル的に除去し、
   前記第２の成分（Ｉ２）（Ｌ２）に基づいて、前記反射器本体（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するように構成された、ことを特徴とするシステム。
2. 前記第１の測光量は、輝度であり、
   前記処理装置（７）は、
   前記反射器本体（Ｐ２）の実際の輝度（Ｌ２）に対応する第２の成分を決定するために、前記一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から前記光源（５）の第１の輝度成分（ＬＳ２）をデジタル的に除去し、
   前記実際の輝度（Ｌ２）に基づいて、前記反射器本体（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するように構成された、請求項１に記載のシステム。
3. 前記処理装置（７）は、前記反射率（Ｒ２）を決定するために、前記実際の輝度（Ｌ２）及び前記光源（５）によって放出された光ビーム（Ｆ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するように更に構成された、請求項２に記載のシステム。
4. 前記第１の測光量は、光強度であり、
   前記処理装置（７）は、
   前記反射器（Ｐ１）の実際の光強度（Ｉ２）に対応する第２の成分を決定するために、前記一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から前記光源（５）の第１の光強度成分（ＩＳ２）をデジタル的に除去し、
   前記実際の光強度（Ｌ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するように構成された、請求項１に記載のシステム。
5. 前記処理装置（７）は、前記反射率（Ｒ２）を決定するために、前記実際の強度（Ｉ２）及び前記光源（５）によって放出された光ビーム（Ｆ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するように構成された、請求項４に記載のシステム。
6. 自動車のランプの反射器本体（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するための方法において、
   前記反射器（Ｐ２）の反射面（ＰＡ２）に光を当てるために所定の光ビーム（Ｆ２）を放出するように設計された少なくとも一つの光源（５）を設けることと、
   画像キャプチャ装置（６）を使用して、前記反射器（Ｐ２）の光が当てられた反射面（ＰＡ２）を含む一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））をキャプチャすることと、
   前記反射器（Ｐ２）の第１の実際の測光量に関連する第２の成分を決定するために、前記一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から前記光源（５）の第１の測光量に関連する第１の成分（ＩＳ２）（ＬＳ２）をデジタル的に除去することと、
   前記第２の成分（Ｉ２）（Ｌ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の反射率本体（Ｒ２）を決定することと、
   を備える、ことを特徴とする方法。
7. 前記第１の測光量は、輝度であり、
   前記反射器本体（Ｐ２）の実際の輝度（Ｌ２）に対応する第２の成分を決定するために、前記一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から前記光源（５）の第１の輝度成分（ＬＳ２）をデジタル的に除去するステップと、
   前記実際の輝度（Ｌ２）に基づいて、前記反射器本体（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するステップと、
   を備える、請求項６に記載の方法。
8. 前記反射率（Ｒ２）を決定するために、前記実際の輝度（Ｌ２）及び前記光源（５）によって放出された光ビーム（Ｆ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するステップを備える、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の測光量は、光強度であり、
   前記反射器（Ｐ２）の実際の光強度（Ｉ２）に対応する第２の成分を決定するために、前記一つ以上の画像（ＩＭＧ２（ｉ））から前記光源（５）の第１の光強度成分（ＩＳ２）をデジタル的に除去するステップと、
   前記実際の光強度（Ｌ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の反射率（Ｒ２）を決定するステップと、
   を備える、請求項１に記載の方法。
10. 前記反射率（Ｒ２）を決定するために、前記実際の強度（Ｉ２）及び前記光源（５）によって放出された光ビーム（Ｆ２）に基づいて、前記反射器（Ｐ２）の仮想３次元モデルの光学的挙動をシミュレートするためのプログラムを実行するステップを備える、請求項９に記載の方法。
11. 請求項６から１０のいずれか一項に記載の方法のステップを請求項１に記載の処理装置（７）に実行させる命令を備えるコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記憶するためのコンピュータ可読記憶媒体。

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