JP3015997B2 - ヘッドライトの光軸調整用計測装置及び光軸調整方法 - Google Patents
ヘッドライトの光軸調整用計測装置及び光軸調整方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車その他の車両用
ヘッドライトの光軸調整工程で使用する計測装置及びこ
の計測装置を用いた光軸調整方法に関する。
ヘッドライトの光軸調整工程で使用する計測装置及びこ
の計測装置を用いた光軸調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ヘッドライトの光軸調整方法とし
て、ヘッドライトの前方に配置したスクリーンにヘッド
ライト光を照射し、スクリーンに現われるヘッドライト
の照射パターンをカメラで撮像し、照射パターンから画
像処理によって計測される、ヘッドライトの光軸と一定
の相関関係を有する計測基準点がスクリーン上の所定の
合格範囲に入るようにヘッドライトの光軸を調整するも
のが知られている（特公平２−９２９８号公報、特開平
３−１０３７４３号公報）。尚、計測基準点は種々に設
定され、例えば、照射パターン中の所定値以上の照度範
囲の重心を計測基準点としたり、カットオフ式ヘッドラ
イトでは照射パターンのカットオフライン（明暗境界
線）の水平部と傾斜部の交点となるエルボー点を計測基
準点としている。
て、ヘッドライトの前方に配置したスクリーンにヘッド
ライト光を照射し、スクリーンに現われるヘッドライト
の照射パターンをカメラで撮像し、照射パターンから画
像処理によって計測される、ヘッドライトの光軸と一定
の相関関係を有する計測基準点がスクリーン上の所定の
合格範囲に入るようにヘッドライトの光軸を調整するも
のが知られている（特公平２−９２９８号公報、特開平
３−１０３７４３号公報）。尚、計測基準点は種々に設
定され、例えば、照射パターン中の所定値以上の照度範
囲の重心を計測基準点としたり、カットオフ式ヘッドラ
イトでは照射パターンのカットオフライン（明暗境界
線）の水平部と傾斜部の交点となるエルボー点を計測基
準点としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
ヘッドライトが予め定めた設定位置に存するものとし、
この設定位置と光軸の正規の向きとスクリーンまでの距
離とに基いて計測基準点が位置すべきスクリーン上での
合格範囲を予め定めているが、サスペンションの初期な
じみ、タイヤのエア圧、組付誤差等によりスクリーンに
対する実際のヘッドライトの位置が設定位置からずれて
しまうことがあり、この場合には光軸の向きが正規の向
きからずれていても計測基準点が合格範囲に入ってしま
うため正確な光軸調整を行い得なくなる。
ヘッドライトが予め定めた設定位置に存するものとし、
この設定位置と光軸の正規の向きとスクリーンまでの距
離とに基いて計測基準点が位置すべきスクリーン上での
合格範囲を予め定めているが、サスペンションの初期な
じみ、タイヤのエア圧、組付誤差等によりスクリーンに
対する実際のヘッドライトの位置が設定位置からずれて
しまうことがあり、この場合には光軸の向きが正規の向
きからずれていても計測基準点が合格範囲に入ってしま
うため正確な光軸調整を行い得なくなる。
【０００４】このような不具合を解決するものとして、
本願出願人の出願に係る特開平４−１４７０３０号公報
により、ヘッドライトの前方に、前後方向に長手の格子
孔をマトリックス状に複数設けた格子体を配置して、該
格子体を透過したヘッドライト光をスクリーンに照射
し、各格子孔によりマトリックス状に区分されるスクリ
ーン上の各照射区域における各格子孔の透過光の照射面
積と照度とを測定してヘッドライトの光軸を調整する方
法が知られているが、この方法によれば、ヘッドライト
の光源の位置や光軸の向きを正確に測定できるという利
点があるものの、マトリックス状に区分された多数の照
射区域の夫々について画像処理を行う必要があって時間
がかかり、光軸調整のサイクルタイムが長くなるという
不具合がある。
本願出願人の出願に係る特開平４−１４７０３０号公報
により、ヘッドライトの前方に、前後方向に長手の格子
孔をマトリックス状に複数設けた格子体を配置して、該
格子体を透過したヘッドライト光をスクリーンに照射
し、各格子孔によりマトリックス状に区分されるスクリ
ーン上の各照射区域における各格子孔の透過光の照射面
積と照度とを測定してヘッドライトの光軸を調整する方
法が知られているが、この方法によれば、ヘッドライト
の光源の位置や光軸の向きを正確に測定できるという利
点があるものの、マトリックス状に区分された多数の照
射区域の夫々について画像処理を行う必要があって時間
がかかり、光軸調整のサイクルタイムが長くなるという
不具合がある。
【０００５】ところで、ヘッドライトは実光源たるフィ
ラメントからの光線を反射鏡で反射して前方に照射する
ように構成されており、反射鏡上の仮想光源から前方に
光線が照射されていると做すことができる。ここで、ヘ
ッドライトを点灯した状態で前方から目を細めてヘッド
ライトを見た場合、ヘッドライト内の左右両側部が明る
く見えるが、この明部は反射鏡上の仮想光源の像である
と考えられる。そして、ヘッドライトの前方の定位置で
ヘッドライトを見た場合、ヘッドライトの位置変化に伴
って仮想光源の像も変位する。
ラメントからの光線を反射鏡で反射して前方に照射する
ように構成されており、反射鏡上の仮想光源から前方に
光線が照射されていると做すことができる。ここで、ヘ
ッドライトを点灯した状態で前方から目を細めてヘッド
ライトを見た場合、ヘッドライト内の左右両側部が明る
く見えるが、この明部は反射鏡上の仮想光源の像である
と考えられる。そして、ヘッドライトの前方の定位置で
ヘッドライトを見た場合、ヘッドライトの位置変化に伴
って仮想光源の像も変位する。
【０００６】本発明は、以上の知見に基き、ヘッドライ
トの光軸だけでなくヘッドライトの位置も正確に短時間
で計測し得るようにした計測装置並びにこれを用いた光
軸調整方法を提供することをその目的としている。
トの光軸だけでなくヘッドライトの位置も正確に短時間
で計測し得るようにした計測装置並びにこれを用いた光
軸調整方法を提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の計測装置は、ヘッドライトの前方に配置した第
１スクリーンと、第１スクリーンに現われるヘッドライ
トの照射パターンを撮像するカメラと、ヘッドライトの
反射鏡上に形成される仮想光源の像を撮像する撮像手段
とを備えることを特徴とする。
本発明の計測装置は、ヘッドライトの前方に配置した第
１スクリーンと、第１スクリーンに現われるヘッドライ
トの照射パターンを撮像するカメラと、ヘッドライトの
反射鏡上に形成される仮想光源の像を撮像する撮像手段
とを備えることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の第１の光軸調整方法は、撮
像手段により撮像された仮想光源像の位置からヘッドラ
イトの位置を計測する工程と、第１スクリーン上の照射
パターンから計測される、ヘッドライトの光軸と一定の
相関関係を有する計測基準点が入るべき合格範囲を計測
されたヘッドライトの位置に応じて補正する工程と、計
測基準点が合格範囲に入るようにヘッドライトの光軸を
調整する工程とから成ることを特徴とする。
像手段により撮像された仮想光源像の位置からヘッドラ
イトの位置を計測する工程と、第１スクリーン上の照射
パターンから計測される、ヘッドライトの光軸と一定の
相関関係を有する計測基準点が入るべき合格範囲を計測
されたヘッドライトの位置に応じて補正する工程と、計
測基準点が合格範囲に入るようにヘッドライトの光軸を
調整する工程とから成ることを特徴とする。
【０００９】また、本発明の第２の光軸調整方法は、撮
像手段により撮像された仮想光源像の位置からヘッドラ
イトの位置を計測する工程と、第１スクリーン上の照射
パターンから計測される、ヘッドライトの光軸と一定の
相関関係を有する計測基準点が入るべきおおよその目標
範囲を計測されたヘッドライトの位置に応じて補正する
工程と、計測基準点が目標範囲に入るようにヘッドライ
トの光軸を粗調整する工程と、仮想光源像が正規形状に
なるようにヘッドライトの光軸を精調整する工程とから
成ることを特徴とする。
像手段により撮像された仮想光源像の位置からヘッドラ
イトの位置を計測する工程と、第１スクリーン上の照射
パターンから計測される、ヘッドライトの光軸と一定の
相関関係を有する計測基準点が入るべきおおよその目標
範囲を計測されたヘッドライトの位置に応じて補正する
工程と、計測基準点が目標範囲に入るようにヘッドライ
トの光軸を粗調整する工程と、仮想光源像が正規形状に
なるようにヘッドライトの光軸を精調整する工程とから
成ることを特徴とする。
【００１０】更に、本発明の第３の光軸調整方法は、ヘ
ッドライトの反射鏡上に形成される仮想光源の像を撮像
手段で撮像し、仮想光源像が正規形状になるようにヘッ
ドライトの光軸を調整することを特徴とする。
ッドライトの反射鏡上に形成される仮想光源の像を撮像
手段で撮像し、仮想光源像が正規形状になるようにヘッ
ドライトの光軸を調整することを特徴とする。
【００１１】
【作用】撮像手段で撮像される仮想光源像はヘッドライ
トの位置に応じて変位し、かくて仮想光源像の位置から
ヘッドライトの実際の位置を計測できる。そして、上記
した第１の光軸調整方法の如く、合格範囲をヘッドライ
トの位置に応じて補正して、この合格範囲に計測基準点
が合致するように光軸を調整することにより、ヘッドラ
イトの位置が設定位置からずれても、光軸が正規の向き
になるように正確な光軸調整を行い得られる。
トの位置に応じて変位し、かくて仮想光源像の位置から
ヘッドライトの実際の位置を計測できる。そして、上記
した第１の光軸調整方法の如く、合格範囲をヘッドライ
トの位置に応じて補正して、この合格範囲に計測基準点
が合致するように光軸を調整することにより、ヘッドラ
イトの位置が設定位置からずれても、光軸が正規の向き
になるように正確な光軸調整を行い得られる。
【００１２】また、仮想光源像はヘッドライトの光軸の
向きに応じて変形する。そして、光軸が正規の向きにな
ったときの仮想光源像の形状を予め計測してこれを正規
形状として記憶させておき、上記した第３の光軸調整方
法の如く、仮想光源像が正規形状に合致するように光軸
を調整すれば、光軸が正規の向きになるように正確な光
軸調整を行い得られる。
向きに応じて変形する。そして、光軸が正規の向きにな
ったときの仮想光源像の形状を予め計測してこれを正規
形状として記憶させておき、上記した第３の光軸調整方
法の如く、仮想光源像が正規形状に合致するように光軸
を調整すれば、光軸が正規の向きになるように正確な光
軸調整を行い得られる。
【００１３】尚、光軸の向きが大きくずれていると仮想
光源像の形状が歪み、光軸の向きを判別できなくなっ
て、調整方向を決定できなくなる。この場合、上記した
第２の光軸調整方法の如く、計測基準点がおおよその目
標範囲に入るように光軸を粗調整すれば、光軸の大幅な
ずれが補正され、仮想光源像の形状から光軸の向きを判
別できるようになる。従って、その後は第３の光軸調整
方法と同様の方法で光軸調整を行い得られる。尚、仮想
光源像は単純な形状であって、その位置や形状は簡単に
短時間で計測でき、光軸調整のサイクルタイムを短縮で
きる。
光源像の形状が歪み、光軸の向きを判別できなくなっ
て、調整方向を決定できなくなる。この場合、上記した
第２の光軸調整方法の如く、計測基準点がおおよその目
標範囲に入るように光軸を粗調整すれば、光軸の大幅な
ずれが補正され、仮想光源像の形状から光軸の向きを判
別できるようになる。従って、その後は第３の光軸調整
方法と同様の方法で光軸調整を行い得られる。尚、仮想
光源像は単純な形状であって、その位置や形状は簡単に
短時間で計測でき、光軸調整のサイクルタイムを短縮で
きる。
【００１４】ところで、仮想光源像はヘッドライトから
の光を大きく絞ることで撮像できる。例えば、カメラに
暗色フィルタを取付けると共にカメラの絞りを絞り込む
ことにより仮想光源像を撮像できる。然し、仮想光源像
をカメラで直接撮像したのではカメラの画面上の仮想光
源像の位置がヘッドライトの変位によっても左程大きく
変化せず、仮想光源像の位置に基くヘッドライトの位置
計測精度を高めることが困難になる。
の光を大きく絞ることで撮像できる。例えば、カメラに
暗色フィルタを取付けると共にカメラの絞りを絞り込む
ことにより仮想光源像を撮像できる。然し、仮想光源像
をカメラで直接撮像したのではカメラの画面上の仮想光
源像の位置がヘッドライトの変位によっても左程大きく
変化せず、仮想光源像の位置に基くヘッドライトの位置
計測精度を高めることが困難になる。
【００１５】一方、ヘッドライトの前方に遮光パネルを
配置して、該パネルにピンホールを形成し、該ピンホー
ルを透過した光を照射パターン用の第１スクリーンとは
別に設けた第２スクリーンに照射すれば、ピンホールカ
メラと同様の原理で第２スクリーンに仮想光源像が結像
される。そして、この仮想光源像はピンホールを支点と
する光学的なてこ作用でヘッドライトの変位に応じて大
きく変位し、仮想光源像の位置に基くヘッドライトの位
置計測精度を容易に高めることができる。この場合、第
２スクリーン上の像を撮像する手段としてはカメラを用
いることもできるが、第２スクリーンそのものをＣＣＤ
素子等の受光素子を列設した、カメラの結像面と同様の
結像面で構成することも可能である。
配置して、該パネルにピンホールを形成し、該ピンホー
ルを透過した光を照射パターン用の第１スクリーンとは
別に設けた第２スクリーンに照射すれば、ピンホールカ
メラと同様の原理で第２スクリーンに仮想光源像が結像
される。そして、この仮想光源像はピンホールを支点と
する光学的なてこ作用でヘッドライトの変位に応じて大
きく変位し、仮想光源像の位置に基くヘッドライトの位
置計測精度を容易に高めることができる。この場合、第
２スクリーン上の像を撮像する手段としてはカメラを用
いることもできるが、第２スクリーンそのものをＣＣＤ
素子等の受光素子を列設した、カメラの結像面と同様の
結像面で構成することも可能である。
【００１６】尚、上記した光学的なてこ作用を効果的に
得るためには、ピンホールから第２スクリーンまでの光
路長を大きく取ることが望まれ、この場合、遮光パネル
の背面に第２スクリーンを設けて、遮光パネルのピンホ
ールを透過した光をミラーで反射して第２スクリーンに
照射するように構成すれば、計測装置の前後長を大きく
せずに光路長を大きく取ることができ、有利である。更
に、このものにおいて、第１スクリーンを遮光パネルと
略同一面上に配置した半透明スクリーンで構成し、第１
スクリーンの背方に第１スクリーンと第２スクリーンと
の双方が視野に収まるようにカメラを配置すれば、照射
パターン用のカメラを仮想光源像の撮像用カメラに兼用
して、カメラの使用台数を削減でき、有利である。
得るためには、ピンホールから第２スクリーンまでの光
路長を大きく取ることが望まれ、この場合、遮光パネル
の背面に第２スクリーンを設けて、遮光パネルのピンホ
ールを透過した光をミラーで反射して第２スクリーンに
照射するように構成すれば、計測装置の前後長を大きく
せずに光路長を大きく取ることができ、有利である。更
に、このものにおいて、第１スクリーンを遮光パネルと
略同一面上に配置した半透明スクリーンで構成し、第１
スクリーンの背方に第１スクリーンと第２スクリーンと
の双方が視野に収まるようにカメラを配置すれば、照射
パターン用のカメラを仮想光源像の撮像用カメラに兼用
して、カメラの使用台数を削減でき、有利である。
【００１７】
【実施例】図１は自動車ＡのヘッドライトＨＬの光軸調
整工程で使用する計測装置を示しており、該計測装置
は、筺状の本体１と、ヘッドライトＨＬに対向する本体
１の前面の開口に取付けたすりガラス等から成る半透明
の第１スクリーン２と、本体１に収納した第１スクリー
ン２の背方に位置するＣＣＤカメラ３とを備えており、
自動車ＡをヘッドライトＨＬと本体１の前面との間の距
離が所定値（例えば３ｍ）になるような定位置に停止さ
せてヘッドライトＨＬを点灯し、第１スクリーン２に現
われる照射パターンをカメラ３で撮像し、この画像デー
タを画像処理装置４に送信してヘッドライトＨＬの光軸
を計測する。
整工程で使用する計測装置を示しており、該計測装置
は、筺状の本体１と、ヘッドライトＨＬに対向する本体
１の前面の開口に取付けたすりガラス等から成る半透明
の第１スクリーン２と、本体１に収納した第１スクリー
ン２の背方に位置するＣＣＤカメラ３とを備えており、
自動車ＡをヘッドライトＨＬと本体１の前面との間の距
離が所定値（例えば３ｍ）になるような定位置に停止さ
せてヘッドライトＨＬを点灯し、第１スクリーン２に現
われる照射パターンをカメラ３で撮像し、この画像デー
タを画像処理装置４に送信してヘッドライトＨＬの光軸
を計測する。
【００１８】前記本体１の前面開口には第１スクリーン
２の下部背面に位置させて横長の遮光パネル５が取付け
られており、ヘッドライトＨＬと横方向同一位置となる
該パネル５の横方向中央部にピンホール６を形成すると
共に、該パネル５の背面に第２スクリーン７を取付け、
第１スクリーン２と第２スクリーン７とにピンホール６
に合致する透孔を形成した。そして、本体１内にピンホ
ール６を透過した光を第２スクリーン７に向けて反射す
るミラー８を設けた。ピンホール６の形状は方形、円形
等任意であるがその開口面積は約１５０mm2以下とする
もので、これによれば、ヘッドライトＨＬからの光がピ
ンホール６で絞られてミラー８を介して第２スクリーン
７に照射され、ヘッドライトＨＬを目を細めて見た場合
と同様に、第２スクリーン７にヘッドライトＨＬの反射
鏡上の仮想光源の像が現われる。尚、ピンホール６の開
口面積を小さくすると仮想光源像が暗くなり、明るい明
瞭な仮想光源像を結像させるにはピンホール６の開口面
積を約９０mm2とすることが望ましい。
２の下部背面に位置させて横長の遮光パネル５が取付け
られており、ヘッドライトＨＬと横方向同一位置となる
該パネル５の横方向中央部にピンホール６を形成すると
共に、該パネル５の背面に第２スクリーン７を取付け、
第１スクリーン２と第２スクリーン７とにピンホール６
に合致する透孔を形成した。そして、本体１内にピンホ
ール６を透過した光を第２スクリーン７に向けて反射す
るミラー８を設けた。ピンホール６の形状は方形、円形
等任意であるがその開口面積は約１５０mm2以下とする
もので、これによれば、ヘッドライトＨＬからの光がピ
ンホール６で絞られてミラー８を介して第２スクリーン
７に照射され、ヘッドライトＨＬを目を細めて見た場合
と同様に、第２スクリーン７にヘッドライトＨＬの反射
鏡上の仮想光源の像が現われる。尚、ピンホール６の開
口面積を小さくすると仮想光源像が暗くなり、明るい明
瞭な仮想光源像を結像させるにはピンホール６の開口面
積を約９０mm2とすることが望ましい。
【００１９】前記ＣＣＤカメラ３は第２スクリーン７も
視野に収まるように配置されており、かくて、ピンホー
ル６とミラー８と第２スクリーン７とカメラ３とによ
り、反射鏡上の仮想光源の像を撮像可能な撮像手段が構
成される。
視野に収まるように配置されており、かくて、ピンホー
ル６とミラー８と第２スクリーン７とカメラ３とによ
り、反射鏡上の仮想光源の像を撮像可能な撮像手段が構
成される。
【００２０】ところで、ヘッドライトＨＬには種々の機
種があり、例えば、右側通行用のカットオフ式ヘッドラ
イトの場合、図２に示すように、第１スクリーン２に左
上りのカットオフライン（明暗境界線）を有する照射パ
ターンＢが現われ、第２スクリーン７に左右２個の仮想
光源像Ｌ，Ｒが現われる。尚、本実施例ではミラー８を
横方向に傾むけて、仮想光源像Ｌ，Ｒがピンホール６か
ら側方にオフセットした位置に結像されるようにしてい
る。また、第２スクリーン７上の像はピンホールカメラ
と同様に上下左右に反転した像になる。
種があり、例えば、右側通行用のカットオフ式ヘッドラ
イトの場合、図２に示すように、第１スクリーン２に左
上りのカットオフライン（明暗境界線）を有する照射パ
ターンＢが現われ、第２スクリーン７に左右２個の仮想
光源像Ｌ，Ｒが現われる。尚、本実施例ではミラー８を
横方向に傾むけて、仮想光源像Ｌ，Ｒがピンホール６か
ら側方にオフセットした位置に結像されるようにしてい
る。また、第２スクリーン７上の像はピンホールカメラ
と同様に上下左右に反転した像になる。
【００２１】ここで、上記の如きカットオフ式ヘッドラ
イトは、反射鏡の前方から見て左側の下部で反射して右
上方に向う光線をカットするために、実光源たるフィラ
メントの左下側に遮光体を設けて、反射鏡の左側下部へ
の光線の入射を防止しており、そのために反射鏡の左側
部分の仮想光源に対応する右側の仮想光源像Ｒは略方形
の小さな像になり、反射鏡の右側部分の仮想光源に対応
する左側の仮想光源像Ｌは略台形の大きな像になる。左
側通行用のカットオフ式ヘッドライトでは、第１スクリ
ーン２上の照射パターンは右上りのカットオフラインを
有するものになり、第２スクリーン７上の左右の仮想光
源像は上記とは反対に右側が略台形、左側が略方形にな
る。
イトは、反射鏡の前方から見て左側の下部で反射して右
上方に向う光線をカットするために、実光源たるフィラ
メントの左下側に遮光体を設けて、反射鏡の左側下部へ
の光線の入射を防止しており、そのために反射鏡の左側
部分の仮想光源に対応する右側の仮想光源像Ｒは略方形
の小さな像になり、反射鏡の右側部分の仮想光源に対応
する左側の仮想光源像Ｌは略台形の大きな像になる。左
側通行用のカットオフ式ヘッドライトでは、第１スクリ
ーン２上の照射パターンは右上りのカットオフラインを
有するものになり、第２スクリーン７上の左右の仮想光
源像は上記とは反対に右側が略台形、左側が略方形にな
る。
【００２２】また、スポット式ヘッドライトでは、図３
に示すように、第１スクリーン２に横長の楕円状の照射
パターンが現われ、第２スクリーン７に共に略方形で同
じ大きさの左右２個の仮想光源像Ｌ，Ｒが現われる。
尚、図２、図３の仮想光源像Ｌ，Ｒは画像処理装置４に
より所定のしきい値で二値化したときの状態を示してい
る。
に示すように、第１スクリーン２に横長の楕円状の照射
パターンが現われ、第２スクリーン７に共に略方形で同
じ大きさの左右２個の仮想光源像Ｌ，Ｒが現われる。
尚、図２、図３の仮想光源像Ｌ，Ｒは画像処理装置４に
より所定のしきい値で二値化したときの状態を示してい
る。
【００２３】ヘッドライトＨＬの光軸調整に際しては、
先ず、二値化された仮想光源像の形状に基いてヘッドラ
イトＨＬの機種判別を行う。即ち、左側の仮想光源像Ｌ
が台形のときは右側通行用のカットオフ式ヘッドライト
と判別し、右側の仮想光源像Ｒが台形のときは左側通行
用のカットオフ式ヘッドライトと判別し、左右の仮想光
源像Ｌ，Ｒが共に方形のときはスポット式ヘッドライト
と判別する。この場合、ヘッドライトＨＬの光軸が左右
にずれていると、左右の仮想光源像Ｌ，Ｒの大きさの比
が変化し、また、光軸が上下にずれていると、各仮想光
源像Ｌ，Ｒが上下方向に圧縮された形状になるが、台形
や方形といった像の基本形は保たれ、かくて光軸調整前
でも仮想光源像Ｌ，Ｒの形状からヘッドライトＨＬの機
種を判別できる。
先ず、二値化された仮想光源像の形状に基いてヘッドラ
イトＨＬの機種判別を行う。即ち、左側の仮想光源像Ｌ
が台形のときは右側通行用のカットオフ式ヘッドライト
と判別し、右側の仮想光源像Ｒが台形のときは左側通行
用のカットオフ式ヘッドライトと判別し、左右の仮想光
源像Ｌ，Ｒが共に方形のときはスポット式ヘッドライト
と判別する。この場合、ヘッドライトＨＬの光軸が左右
にずれていると、左右の仮想光源像Ｌ，Ｒの大きさの比
が変化し、また、光軸が上下にずれていると、各仮想光
源像Ｌ，Ｒが上下方向に圧縮された形状になるが、台形
や方形といった像の基本形は保たれ、かくて光軸調整前
でも仮想光源像Ｌ，Ｒの形状からヘッドライトＨＬの機
種を判別できる。
【００２４】次に、左右の仮想光源像Ｌ，Ｒの夫々の重
心の中点ＣをヘッドライトＨＬの実光源に対応する点と
してその位置を計測し、計測装置に対しヘッドライトＨ
Ｌが所定の設定位置に存するときに該中点Ｃが位置する
基準位置と計測された中点Ｃの位置とを比較して、ヘッ
ドライトＨＬの設定位置からのずれを求める。
心の中点ＣをヘッドライトＨＬの実光源に対応する点と
してその位置を計測し、計測装置に対しヘッドライトＨ
Ｌが所定の設定位置に存するときに該中点Ｃが位置する
基準位置と計測された中点Ｃの位置とを比較して、ヘッ
ドライトＨＬの設定位置からのずれを求める。
【００２５】次に、先に判別したヘッドライトＨＬの機
種に応じた合格範囲ＷＰを第１スクリーン２上に設定す
る。この際、上記の如くして求めたヘッドライトＨＬの
位置ずれに応じて合格範囲ＷＰの位置を補正する。例え
ば、前記中点Ｃが基準位置から右下方にずれているとき
は、ヘッドライトＨＬの位置が設定位置から左上方にず
れているから、合格範囲ＷＰの位置を左上方にずらす。
種に応じた合格範囲ＷＰを第１スクリーン２上に設定す
る。この際、上記の如くして求めたヘッドライトＨＬの
位置ずれに応じて合格範囲ＷＰの位置を補正する。例え
ば、前記中点Ｃが基準位置から右下方にずれているとき
は、ヘッドライトＨＬの位置が設定位置から左上方にず
れているから、合格範囲ＷＰの位置を左上方にずらす。
【００２６】ここで、合格範囲は、照射パターンＢから
計測される、光軸と一定の相関関係を有する計測基準点
が入るべき範囲として設定されるもので、この計測基準
点としてはカットオフ式ヘッドライトではカットオフラ
インの水平部と傾斜部の交点たるエルボー点Ｅが用いら
れ、スポット式ヘッドライトでは照射パターン中の最高
照度点または所定値以上の照度範囲の重心点Ｇが用いら
れる。そして、第１スクリーン２上の照射パターンＢを
画像処理してエルボー点Ｅや重心点Ｇの位置を計測し、
この点Ｅ，Ｇと合格範囲ＷＰとを比較して光軸のずれ角
を算出し、点Ｅ，Ｇが合格範囲ＷＰに入るように光軸を
調整する。
計測される、光軸と一定の相関関係を有する計測基準点
が入るべき範囲として設定されるもので、この計測基準
点としてはカットオフ式ヘッドライトではカットオフラ
インの水平部と傾斜部の交点たるエルボー点Ｅが用いら
れ、スポット式ヘッドライトでは照射パターン中の最高
照度点または所定値以上の照度範囲の重心点Ｇが用いら
れる。そして、第１スクリーン２上の照射パターンＢを
画像処理してエルボー点Ｅや重心点Ｇの位置を計測し、
この点Ｅ，Ｇと合格範囲ＷＰとを比較して光軸のずれ角
を算出し、点Ｅ，Ｇが合格範囲ＷＰに入るように光軸を
調整する。
【００２７】このようにして１回で光軸調整を行うこと
も可能であるが、調整精度を高めるには再度仮想光源像
Ｌ，Ｒによるヘッドライトの位置計測と、合格範囲ＷＰ
の位置補正と、光軸の調整とを行うことが望ましい。
も可能であるが、調整精度を高めるには再度仮想光源像
Ｌ，Ｒによるヘッドライトの位置計測と、合格範囲ＷＰ
の位置補正と、光軸の調整とを行うことが望ましい。
【００２８】尚、カットオフ式ヘッドライトにおける照
射パターンＢ中の計測基準点たるエルボー点Ｅを一義的
に特定して計測することは必ずしも容易ではなく、エル
ボー点Ｅを基準にした光軸調整では精度にばらつきを生
ずることがある。ところで、カットオフ式ヘッドライト
の左右の仮想光源像Ｌ，Ｒは光軸の向きに応じて図４
（ａ）〜（ｅ）に示すように変形する。即ち、光軸が正
規の向きであれば両仮想光源像Ｌ，Ｒは（ａ）に示す状
態になるが、光軸が前方から見て左にずれている場合は
（ｂ）に示すように左側の仮想光源像Ｌの面積ＳＬが増
加すると共に右側の仮想光源像Ｒの面積ＳＲが減少し、
光軸が右にずれると（Ｃ）に示すように左側の仮想光源
像Ｌの面積が減少すると共に右側の仮想光源像の面積が
増加し、また、光軸が上方や下方にずれると夫々（ｄ）
（ｅ）に示すように左右の仮想光源像Ｌ，Ｒの上下方向
の幅ＹＬ，ＹＲが狭くなる。従って、左右の仮想光源像
Ｌ，Ｒの形状を基準にしてこれが（ａ）に示す正規形状
になるように光軸調整を行っても、光軸を正規の向きに
正確に調整できる。この場合、左右の仮想光源像Ｌ，Ｒ
から光軸のずれ方向を検出して光軸調整を行う必要があ
るが、光軸が上方や下方にずれている場合には何れも両
仮想光源像Ｌ，Ｒが上下方向に圧縮された形状になるた
め、上下何れの側にずれているかを検出することが困難
になり、また、光軸が左右に大きくずれている場合には
仮想光源像が１つに合体して、この場合にも左右何れの
側にずれているかを検出することが困難になる。
射パターンＢ中の計測基準点たるエルボー点Ｅを一義的
に特定して計測することは必ずしも容易ではなく、エル
ボー点Ｅを基準にした光軸調整では精度にばらつきを生
ずることがある。ところで、カットオフ式ヘッドライト
の左右の仮想光源像Ｌ，Ｒは光軸の向きに応じて図４
（ａ）〜（ｅ）に示すように変形する。即ち、光軸が正
規の向きであれば両仮想光源像Ｌ，Ｒは（ａ）に示す状
態になるが、光軸が前方から見て左にずれている場合は
（ｂ）に示すように左側の仮想光源像Ｌの面積ＳＬが増
加すると共に右側の仮想光源像Ｒの面積ＳＲが減少し、
光軸が右にずれると（Ｃ）に示すように左側の仮想光源
像Ｌの面積が減少すると共に右側の仮想光源像の面積が
増加し、また、光軸が上方や下方にずれると夫々（ｄ）
（ｅ）に示すように左右の仮想光源像Ｌ，Ｒの上下方向
の幅ＹＬ，ＹＲが狭くなる。従って、左右の仮想光源像
Ｌ，Ｒの形状を基準にしてこれが（ａ）に示す正規形状
になるように光軸調整を行っても、光軸を正規の向きに
正確に調整できる。この場合、左右の仮想光源像Ｌ，Ｒ
から光軸のずれ方向を検出して光軸調整を行う必要があ
るが、光軸が上方や下方にずれている場合には何れも両
仮想光源像Ｌ，Ｒが上下方向に圧縮された形状になるた
め、上下何れの側にずれているかを検出することが困難
になり、また、光軸が左右に大きくずれている場合には
仮想光源像が１つに合体して、この場合にも左右何れの
側にずれているかを検出することが困難になる。
【００２９】そこで、図２に仮想線で示す如く、第１ス
クリーン２上に照射パターンＢ中の計測基準点が入るべ
きおおよその目標範囲ＶＰを設定し、該範囲ＶＰに計測
基準点が入るように光軸の粗調整を行い、次に、左右の
仮想光源像Ｌ，Ｒが正規形状になるように、即ち、左側
の仮想光源像Ｌの面積ＳＬと上下幅ＹＬ及び右側の仮想
光源像Ｒの面積ＳＲと上下幅ＹＲが下式、 ＳＬ／ＳＲ＝ａ ……（１） ＹＬ ＝ｂ ……（２） ＹＲ ＝ｃ ……（３） （但し、ａ，ｂ，ｃは正規形状から求められる定数） を満足するように精調整を行う。この場合、計測基準点
としては一義的に特定し易い、所定値以上の照度範囲の
重心点Ｇを用い、また、両仮想光源像Ｌ，Ｒの中点から
求められるヘッドライトＨＬの位置ずれに合わせて目標
範囲ＶＰの位置を補正する。
クリーン２上に照射パターンＢ中の計測基準点が入るべ
きおおよその目標範囲ＶＰを設定し、該範囲ＶＰに計測
基準点が入るように光軸の粗調整を行い、次に、左右の
仮想光源像Ｌ，Ｒが正規形状になるように、即ち、左側
の仮想光源像Ｌの面積ＳＬと上下幅ＹＬ及び右側の仮想
光源像Ｒの面積ＳＲと上下幅ＹＲが下式、 ＳＬ／ＳＲ＝ａ ……（１） ＹＬ ＝ｂ ……（２） ＹＲ ＝ｃ ……（３） （但し、ａ，ｂ，ｃは正規形状から求められる定数） を満足するように精調整を行う。この場合、計測基準点
としては一義的に特定し易い、所定値以上の照度範囲の
重心点Ｇを用い、また、両仮想光源像Ｌ，Ｒの中点から
求められるヘッドライトＨＬの位置ずれに合わせて目標
範囲ＶＰの位置を補正する。
【００３０】尚、スポット式ヘッドライトでも左右の仮
想光源像Ｌ，Ｒの形状に基く光軸調整を行うことがで
き、この場合は上記（１）〜（３）式の定数ａ，ｂ，ｃ
をスポット式ヘッドライトの両仮想光源像Ｌ，Ｒの正規
形状に合致する値に変更する。また、ヘッドライトの形
式によっては第２スクリーン７上に結像される仮想光源
像が左右に分離せずに１つになって現われるものがあり
（例えばプロジェクタ式ヘッドライト）、この場合には
仮想光源像の重心を求め、これをヘッドライトの位置と
して粗調整を行い、次に仮想光源像の面積、上下幅、横
幅の各々が所定値になるように精調整を行う。
想光源像Ｌ，Ｒの形状に基く光軸調整を行うことがで
き、この場合は上記（１）〜（３）式の定数ａ，ｂ，ｃ
をスポット式ヘッドライトの両仮想光源像Ｌ，Ｒの正規
形状に合致する値に変更する。また、ヘッドライトの形
式によっては第２スクリーン７上に結像される仮想光源
像が左右に分離せずに１つになって現われるものがあり
（例えばプロジェクタ式ヘッドライト）、この場合には
仮想光源像の重心を求め、これをヘッドライトの位置と
して粗調整を行い、次に仮想光源像の面積、上下幅、横
幅の各々が所定値になるように精調整を行う。
【００３１】また、光軸の調整は、図外の光軸調整用サ
ーボドライバーユニットを用い、画像処理装置４による
上記処理結果に基いて該ユニットを制御して自動で行う
が、ＣＲＴ等の表示装置に処理結果を表示し、表示装置
を見ながら手動で光軸調整を行うようにしても良い。
ーボドライバーユニットを用い、画像処理装置４による
上記処理結果に基いて該ユニットを制御して自動で行う
が、ＣＲＴ等の表示装置に処理結果を表示し、表示装置
を見ながら手動で光軸調整を行うようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
装置によれば、ヘッドライトの位置や光軸の向きを短時
間で計測することができ、この装置を用いることで光軸
調整を正確に能率良く行うことができる。
装置によれば、ヘッドライトの位置や光軸の向きを短時
間で計測することができ、この装置を用いることで光軸
調整を正確に能率良く行うことができる。
【図１】 本発明に係わる計測装置の一例の截断側面図
【図２】 カットオフ式ヘッドライトの照射時の画像を
示す図
示す図
【図３】 スポット式ヘッドライトの照射時の画像を示
す図
す図
【図４】 光軸の変化による仮想光源像の形状変化を示
す図
す図
ＨＬ ヘッドライト Ｂ 照射パターン Ｌ、Ｒ 仮想光源像 ２ 第１スクリーン ３ カメラ ５ 遮光パネル ６ ピンホール ７ 第２スクリーン ８ ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−111432（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−103743（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−147030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−3237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−179639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−24232（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−145344（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/06 B60Q 1/06
Claims (7)
- 【請求項１】 ヘッドライトの前方に配置した第１スク
リーンと、第１スクリーンに現われるヘッドライトの照
射パターンを撮像するカメラと、ヘッドライトの反射鏡
上に形成される仮想光源の像を撮像する撮像手段とを備
えることを特徴とするヘッドライトの光軸調整用計測装
置。 - 【請求項２】 前記撮像手段は、ヘッドライトの前方に
配置した、ピンホールを有する遮光パネルと、ピンホー
ルを透過したヘッドライトからの光を照射する第２スク
リーンと、該第２スクリーン上の像を撮像する手段とで
構成されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドラ
イトの光軸調整用計測装置。 - 【請求項３】 前記遮光パネルの背面に前記第２スクリ
ーンを設けると共に、前記ピンホールを透過した光を第
２スクリーンに反射するミラーを設けたことを特徴とす
る請求項２に記載のヘッドライトの光軸調整用計測装
置。 - 【請求項４】 前記第１スクリーンを前記遮光パネルと
略同一面上に配置した半透明スクリーンで構成し、前記
カメラを第１スクリーンの背方に第１スクリーンと前記
第２スクリーンとの双方が視野に収まるように配置し
て、該第２スクリーン上の像を撮像する前記手段として
該カメラを兼用することを特徴とする請求項３に記載の
ヘッドライトの光軸調整用計測装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の計測装置を用いてヘッ
ドライトの光軸を調整する方法であって、 撮像手段により撮像された仮想光源像の位置からヘッド
ライトの位置を計測する工程と、 第１スクリーン上の照射パターンから計測される、ヘッ
ドライトの光軸と一定の相関関係を有する計測基準点が
入るべき合格範囲を計測されたヘッドライトの位置に応
じて補正する工程と、 計測基準点が合格範囲に入るようにヘッドライトの光軸
を調整する工程とから成ることを特徴とするヘッドライ
トの光軸調整方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の計測装置を用いてヘッ
ドライトの光軸を調整する方法であって、 撮像手段により撮像された仮想光源像の位置からヘッド
ライトの位置を計測する工程と、 第１スクリーン上の照射パターンから計測される、ヘッ
ドライトの光軸と一定の相関関係を有する計測基準点が
入るべきおおよその目標範囲を計測されたヘッドライト
の位置に応じて補正する工程と、 計測基準点が目標範囲に入るようにヘッドライトの光軸
を粗調整する工程と、 仮想光源像が正規形状になるようにヘッドライトの光軸
を精調整する工程とから成ることを特徴とするヘッドラ
イトの光軸調整方法。 - 【請求項７】 ヘッドライトの反射鏡上に形成される仮
想光源の像を撮像手段で撮像し、仮想光源像が正規形状
になるようにヘッドライトの光軸を調整することを特徴
とするヘッドライトの光軸調整方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6208879A JP3015997B2 (ja) | 1993-12-28 | 1994-09-01 | ヘッドライトの光軸調整用計測装置及び光軸調整方法 |
| CA002138059A CA2138059C (en) | 1993-12-28 | 1994-12-14 | Measuring and adjusting optical axis of a headlight |
| US08/362,001 US5504574A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-22 | Measuring apparatus for adjusting optical axis of headlight and method of adjusting optical axis |
| GB9425954A GB2285310B (en) | 1993-12-28 | 1994-12-22 | Measuring apparatus for adjusting optical axis of headlight and method of adjusting optical axis |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33478493 | 1993-12-28 | ||
| JP5-334784 | 1993-12-28 | ||
| JP6208879A JP3015997B2 (ja) | 1993-12-28 | 1994-09-01 | ヘッドライトの光軸調整用計測装置及び光軸調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07234174A JPH07234174A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3015997B2 true JP3015997B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=26517100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6208879A Expired - Fee Related JP3015997B2 (ja) | 1993-12-28 | 1994-09-01 | ヘッドライトの光軸調整用計測装置及び光軸調整方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5504574A (ja) |
| JP (1) | JP3015997B2 (ja) |
| CA (1) | CA2138059C (ja) |
| GB (1) | GB2285310B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5751832A (en) * | 1996-09-04 | 1998-05-12 | Progressive Tool & Industries Co. | Headlight aiming apparatus |
| US5729336A (en) * | 1996-05-06 | 1998-03-17 | Photometrics, Ltd | Apparatus and method for characterizing the luminous intensity of a lamp using a curved mirror and curved screen |
| JP3819859B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2006-09-13 | 本田技研工業株式会社 | ヘッドライトの光軸調整方法 |
| CN100460847C (zh) * | 2006-03-23 | 2009-02-11 | 沈阳理工大学 | 汽车车身摆正角自动检测装置和自动检测方法 |
| JP4863957B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2012-01-25 | 株式会社小糸製作所 | 光軸検査方法及び光軸検査装置 |
| US8125628B1 (en) | 2009-01-17 | 2012-02-28 | Lones Joe J | Light baffling apparatus for headlamp sensor |
| US7876427B1 (en) | 2009-01-17 | 2011-01-25 | Stephen Waller Melvin | Headlamp alignment detection using a network of independent sensor units |
| US8582091B2 (en) * | 2011-09-01 | 2013-11-12 | Ford Global Technologies, Llc | Vision-based headlamp aiming |
| US9354139B2 (en) | 2014-02-19 | 2016-05-31 | Ford Global Technologies, Llc | Headlamp aimer box |
| DE102015201093A1 (de) | 2015-01-22 | 2016-07-28 | Lmt Lichtmesstechnik Gmbh Berlin | Verfahren und Gonioradiometer zur richtungsabhängigen Messung mindestens einer lichttechnischen oder radiometrischen Kenngröße einer optischen Strahlungsquelle |
| US9612111B2 (en) * | 2015-08-31 | 2017-04-04 | The Boeing Company | Integrated optical boresighting target |
| IT201700028708A1 (it) * | 2017-03-15 | 2018-09-15 | Texa Spa | Unita’ multifunzionale per l’analisi e la calibrazione di dispositivi e componenti di un veicolo |
| CN107702898A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-16 | 昆明先科达科技有限公司 | 一种汽车前照灯检测方法及装置 |
| US20220065698A1 (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-03 | Michael Piscitelli | Apparatus and method for measuring far-field luminous intensity and color characteristics of light sources |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948249A (en) * | 1987-06-23 | 1990-08-14 | Hopkins Manufacturing Corporation | Headlight aiming and light pattern testing apparatus and method |
| JPH029298A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 伝送状態検知回路 |
| JPH0814524B2 (ja) * | 1989-09-19 | 1996-02-14 | 三菱自動車工業株式会社 | ヘッドランプの光軸検査方法 |
| JPH03110439A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | 自動車用灯具の光軸調整装置 |
| JP2566847B2 (ja) * | 1990-10-09 | 1996-12-25 | 本田技研工業株式会社 | ヘッドライトの光軸測定方法及び光軸調整方法並びにヘッドライトの位置測定方法 |
| US5164785A (en) * | 1991-02-08 | 1992-11-17 | Hopkins Manufacturing Corporation | Headlight aiming apparatus and display |
| US5210589A (en) * | 1991-12-16 | 1993-05-11 | Chuo Electronic Measurement Co., Ltd. | Apparatus for measuring optical-axis deflection angle of headlight |
-
1994
- 1994-09-01 JP JP6208879A patent/JP3015997B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-14 CA CA002138059A patent/CA2138059C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-22 GB GB9425954A patent/GB2285310B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-22 US US08/362,001 patent/US5504574A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2138059C (en) | 2001-09-04 |
| GB2285310B (en) | 1998-01-14 |
| JPH07234174A (ja) | 1995-09-05 |
| GB2285310A (en) | 1995-07-05 |
| US5504574A (en) | 1996-04-02 |
| GB9425954D0 (en) | 1995-02-22 |
| CA2138059A1 (en) | 1995-06-29 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |