JP4083279B2 - Image processing headlight tester - Google Patents

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JP4083279B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両ヘッドライトの中心光度や照射配光パターンを測定するヘッドライトテスタに関するもので、特に、本体フレームに固定した画像形成用CCDカメラと画像処理部とにより照射配光パターンを画像分析して的確なる良否の判断を得るようにした、画像処理ヘッドライトテスタに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両のヘッドライトの中心光度及び走行ビームに対するすれ違いビームの光軸の振れを検出するヘッドライトテスタは、図9に示すように試験車両を導入するコースセンタに直角に布設されたレール50上に横行自在に載置した台車51と、該台車51の直立脚52を上下昇降機構53を介して昇降自在とした本体フレーム56と、左右回動機構55及び上下回動機構54を介して本体フレーム56上に搭載された受光部60と、より構成されている。
その受光部60は、被試験車両のヘッドライト10に対し、例えば1mの距離を存して前記受光部の前面に設けたフレネルレンズ11を正対させるようにして、所要のテストを行うように構成している。
【0003】
上記受光部60は、図9に見るように、ヘッドライト10よりの照射光を集光し受光部レンズ群の中心光軸を形成するフレネルレンズ11と、集光照射光の一部を斜め上方へ反射させるハーフミラー62と、反射させた集光照射光の投影を受ける配光投影スクリーン63と、ハーフミラー62の背後に設けた正対レンズ64a及び光学ミラー64b及びスコープガラス64cとよりなるヘッドライト正対用ファインダ64と、受光部60の上部に設けた車両正対用ファインダ65と、より構成してある。
【0004】
上記構成を持つ受光部60の使用に際しては、
ヘッドライト正対用ファインダ64を使用したヘッドライトの焦点合わせと、車両正対用ファインダを使用した車両との正対操作がある。
上記ヘッドライトの焦点合わせは、受光部60を車両に正対させたのち、台車51の横行と上下昇降機構53の操作により、ヘッドライト10の像をヘッドライト正対用ファインダ64のスコープガラス64cの中央に結ばせる操作である。また、車両正対操作は、受光部60の中央光軸を過る鉛直載断面内を上下回動可能に設けてある車両正対用ファインダ65を上下に揺動させ、該ファインダを介しての測定者の視線の描く鉛直面が車両軸芯を過る鉛直面と一致ないし平行させる目視操作である。
【0005】
または、上記構成とは別に、点状照射パターンを有するレーザ発振器66を前記車両正対用ファインダ65の上部にフレネルレンズ11の中央光軸を含む鉛直載断面内を上下揺動可能に設けるかして、該レーザ発振器の点状軌跡の目視により、受光部60を左右回動機構55を介して当該車両に対し正対させている。
【0006】
または、上記車両正対用ファインダ65やその上部に設けられた前記レーザ発振器66の代わりに、ヘッドライト10の照射光を集光する前記フレネルレンズ11の中心光軸上に点状照射パターンを有するレーザ発振器70を設け、受光部60のフレネルレンズ11をヘッドライト10に正対させるようにしている。
上記点状照射パターンを有するレーザ発振器70の場合は、受光部60を上下回動機構54により上下揺動させれば、前記レーザ発振器より照射されるビーム光は受光部60(厳密にはフレネルレンズ11)の中央光軸を過る鉛直載断面を形成するので、該鉛直載断面が車両の軸芯を含む車両軸芯鉛直面と一致するかを目視によりチェックして、受光部60の左右回動機構55とにより、一致ないし平行させている。
【0007】
ついで、台車51を横行させ、且つ本体フレームを昇降させて、前記レーザ発振器70の照射ビーム光をヘッドライトのビームセンタ突起部に照射させて、ヘッドライトの照射光の光軸をフレネルレンズ11の中心光軸と一致させている。
【0008】
上記正対手段により、正対させた受光部60の前記配光投影スクリーン63上に回動重ね合わせができるようにした光軸センサ基板72を設け、該基板上に前記ハーフミラー62により反射させた反射照射光の照射を受けるようにしてある。
【0009】
光軸センサ基盤72には、図10に示すように、その中心に対する上下左右対称位置にセンサ群73a、73b、73c、73dを設け、該センサ群の出力の均等化により走行ビームの光軸に前記光軸センサ基板72及び配光投影スクリーンの63の基準軸を整合させる。整合させた前記スクリーン63上に投影された照射配光パターンを目視により観察できるようにして、すれ違いパターンの良否を判定するようにしてある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のヘッドライトテスタの正対方法は、ヘッドライト正対用ファインダによるヘッドライトの結像位置の目視確認と、車両正対用ファインダを介しての目視による車両との間の煩雑且つ不正確な正対操作を必要としている。また、最近開発された(実願平5−53869号公報及び特願平7−55028号公報記載)レーザ発振器66、70による正対手段にしても目視による遠隔間接手段によっているため、正確な正対操作は期待できない状況にある。また、上記不正確な正対操作により設定された配光投影スクリーン上の照射配光パターンを目視により光軸のずれ等を検出してなされる良否の判定も煩雑且つ不正確を伴うものであった。
【0011】
本発明は、従来のヘッドライトテスタの上記問題点に鑑みなされたもので、正対光度センサ基板の導入による正対操作の自動化を図り、且つ画像形成用CCDカメラと画像処理の導入により、照射配光パターン検出時の目視検査の自動化を図った、ヘッドライトテスタの提供を目的としたものである。
【0012】
そこで、本発明の請求項1記載の発明は、
車両導入用コースセンタの前面に所定間隔存し且つ前記コースセンタに直角に布設したレール上を左右横行自在に設けられた台車と、該台車の直立脚に上下昇降機構を介して設けられた本体フレームと、該フレーム上に左右回動機構及び上下回動機構を介して設けられた受光部と、より構成されたヘッドライトテスタにおいて、
上記受光部は、ヘッドライトからの照射光を集光するフレネルレンズと、集光照射光の照射配光パターンを求めるためのハーフミラーと、配光投影スクリーンと、ハーフミラーを透過した集光照射光の光軸に受光部を正対させるための正対手段と、を備えるようにした受光部と、
前記照射配光パターンの画像形成するためのCCDカメラと、画像分析用の画像処理部と、を設けるようにした、画像処理ヘッドライトテスタの提供を目的としたものであり、さらに、前記画像形成用CCDカメラの固定位置を特定するとともに、画像分析の構成を特定した、画像処理ヘッドライトテスタの提供を目的としたものである。
さらに、前記正対手段の構成を特定した、画像処理ヘッドライトテスタの提供を目的としたものである。
【0013】
(削除)
【0014】
(削除)
【0015】
(削除)
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、
車両導入用コースセンタに直角に布設したレール上を左右横行自在に設けた台車と、該台車の直立脚に上下昇降機構を介して設けた本体フレームと、該本体フレーム上に左右回動機構及び上下回動機構を介して設けられた受光部と、より構成され、
該受光部は、ヘッドライトからの照射光を集光し受光部レンズ群の中心光軸を形成するフレネルレンズと、集光照射光の一部を反射させるハーフミラーと、該ハーフミラーの反射照射光の直角照射を受ける配光投影スクリーンと、ハーフミラーを透過した集光照射光の光軸に受光部を正対させるための正対手段と、を備える構成としたヘッドライトテスタであって、
前記正対手段は、前記ハーフミラーの背部に設けた正対集光レンズと正対光度センサ基板とより構成し、該正対光度センサ基板上に上下左右等距離の対称位置に光電素子群を設けるとともに、中心に中心光度用センサを設け、該中心光度用センサの出力を最大に維持させつつ前記光電素子群の出力が均等になるように前記左右回動機構及び上下回動機構を調整して正対可能に構成し、
上記受光部と、該受光部の配光投影スクリーン上の照射配光パターンを撮像すべく本体フレームに固定されて前記台車と前記昇降機構とによる左右ないし上下移動のみ可能な画像形成用CCDカメラと、走行ビームの重心座標値、すれ違いビームのカットラインの屈曲点座標値、すれ違いビームのホットゾーンX、Y接線座標値、を演算する画像分析用の画像処理部と、を含み、
水平方向の走行ビームに前記受光部を正対させたとき、配光投影スクリーンの中心光軸上に、前記画像形成用CCDカメラの光軸が位置するように前記CCDカメラを本体フレームに固定、すれ違いビームに前記受光部を正対させたときに前記CCDカメラにより撮像された配光投影スクリーンの照射配光パターンのずれより前記すれ違いビームの光軸の下向き角度を検出可能に構成したことを特徴とするものである。
【0017】
上記構成により、受光部はヘッドライトからの照射光を集光するフレネルレンズと、集光照射光の一部を反射させるハーフミラーと、反射照射光の直角照射を受ける配光投影スクリーンと、ハーフミラーの後方に設けた正対手段と、を備える構成としたため、
ヘッドライトよりの照射光はフレネルレンズで集光され、集光照射光の一部はハーフミラーにより他の部位に配設した配光投影スクリーンに直角入射させるとともに、他の集光照射光は前記ハーフミラーを直進透過してその背後の後方部位に設けた正対手段に入射する。
【0018】
上記正対手段により、先ず、当該ヘッドライトよりの走行ビームの光軸に対して正対させる。
正対させた受光部においては、前記ハーフミラーを介して前記集光照射光の一部は例えば下部に配設した配光投影スクリーン上に直角入射され、照射配光パターンを形成することが出来る。
更に「すれ違い」ビームに対しては、受光部を回動させて該「すれ違い」ビームの光軸に正対させ、該ビームの照射配光パターンを前記回動につれ回動した配光投影スクリーン上に形成させる。
即ち、上記して配光投影スクリーン上に形成された「すれ違い」ビームの照射配光パターンは走行ビームの照射配光パターンに対し前記回動角だけずれて形成される。そのずれは、前記回動に対して台車の左右横行と上下昇降機構により左右上下の移動だけで対応する本体フレームに固定した画像形成用CCDカメラにより、画像形成され、画像処理部により画像分析され、当該ヘッドライトの良否が判断される。
【0019】
また、正対手段は、ハーフミラーを透過した集光照射光により円光芒を形成させる正対集光レンズと、該レンズの焦点以外の適当光軸上に設けた正対光度センサ基板とより、構成したことを特徴とするものである。
【0020】
上記構成により、上記した正対手段に入射した集光照射光は、先ず前段の正対集光レンズで更に集光して鮮明な円光芒を形成し、後段部位に配設した正対光度センサ基板に照射される。
上記正対光度センサ基板は、正対集光レンズの焦点以外の例えば後方の適当光軸上に設けられているため、前記円光芒状照射を受けることになる。
【0021】
また、受光部を上下昇降左右横行及び前記上下回動機構及び左右回動機構を介して上下左右に揺動させれば、受光部を当該ヘッドライトの照射光の光軸に確実、且つ容易に正対させることができる。
【0022】
即ち、本発明の正対手段は、ヘッドライトそのものに対する正対操作ではなく、ヘッドライトから照射される照射光の光軸に対し前記フレネルレンズの中心光軸を一致させ、照射光の光軸そのもの自体に正対させるようにしたものである。
【0023】
また、請求項1記載の発明は、水平方向の走行ビームに前記受光部を正対させたとき、配光投影スクリーンの中心光軸上に、前記画像形成用CCDカメラの光軸が位置するように前記CCDカメラを本体フレームに固定、すれ違いビームに前記受光部を正対させたときに前記CCDカメラにより撮像された配光投影スクリーンの照射配光パターンのずれより前記すれ違いビームの光軸の下向き角度を検出可能に構成したことを特徴とするものである。
【0024】
上記構成、即ち、受光部の中心光軸を水平にしてビーム方向が水平の走行ビームに正対させ、その際受光部内に位置付けられた配光投影スクリーン(前記ハーフミラーからの反射照射光に対し直角に配設)の中心光軸上にCCDカメラの光軸を一致させるべく本体フレームに固定する構成としたため、走行ビームによる照射配光パターンの中心は前記CCDカメラの光軸上に形成される。
【0025】
然し、「すれ違い」ビームに対し受光部を「すれ違い」ビームの振れ角だけ回動させることにより正対させ、形成された照射配光パターンは前記回動とともに回動した配光投影スクリーン上に投影されるが、画像形成用CCDカメラは前記回動に対し台車の左右横行と上下昇降機構とによって左右上下移動だけで回動の許されることのない本体フレームに固定されているため、
画像形成用CCDカメラにより撮像された画像には、「すれ違い」ビームの照射配光パターンは走行ビームのそれに対し前記振れ角だけずれていることを示している。
なお、画像分析により上記振れ角のみならず各部位の光度の比較も出来る。
【0026】
また、請求項1記載の画像分析は、走行ビームの重心座標値と、すれ違いビームのカットラインの屈曲点座標値と、すれ違いビームのホットゾーンX、Y接線座標値と、を演算する構成とした、ことを特徴とするものである。
【0027】
上記構成により、ヘッドライトの配光特性の良否を自動的に判断できる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例の形態を、図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図1は、本発明の画像処理ヘッドライトテスタの概略の構成を示す要部破断側面図で、図2は図1の受光部の概略の構成を示す断面図である。図3の(A)は図2の正対手段の縦断面図で、(B)は(A)の正対光度センサ基板の正面図である。図4は画像処理ヘッドライトテスタの画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。図5は図2の受光部を照射光の光軸に対し、図1に示す上下回動機構54により上下揺動させた場合の受光部内部機器の関係位置と本体フレームの固定した画像形成用CCDカメラの位置関係の状況を示す図である。図6(A)は「走行ビーム」の重心座標データ、(B)は「すれ違いビーム」のカットラインの屈曲点座標データ、(C)は「すれ違いビーム」のホットゾーンのX、Y接線座標データを示す。図7は(a)及び(b)は、Z配光のカットラインを例示する図である。図8(a)〜(d)はZ配光のカットラインの屈曲点を求める場合の説明図である。
【0029】
図1に示すように、本発明の画像処理ヘッドライトテスタは、図示してない車両導入用コースセンタに直角に配設してあるレール50上を左右横行自在に設けた台車51と、該台車に立設した直立脚52に上下昇降機構53により上下昇降させる本体フレーム56と、該フレーム上に左右回動機構55と上下回動機構54を介して左右回動自在及び上下回動自在に搭載した受光部20と、本体フレームに固設した画像形成用CCDカメラと、図示してない画像処理部30と、より構成する。
【0030】
なお、前記受光部20はヘッドライト10に対し例えば略1mの間隔を置く構成にしてある。
【0031】
上記受光部20は図2に示すように、水平中央光軸Xを持つ集光用フレネルレンズ11と、ヘッドライト10よりの照射光をフレネルレンズ11により集光し、集光照射光10aの一部を下方鉛直方向へ反射させるハーフミラー12と、反射照射光の直角照射を受けるべく下部位置に水平状に設けた配光投影スクリーン13と、前記ハーフミラー12の背部に設けた正対手段16と、より構成してある。
【0032】
上記正対手段16は、図3(A)に示すように、前記フレネルレンズ11の中心光軸(入射照射光の光軸)X上のハーフミラー12の背部に設けた正対集光レンズ14と、正対光度センサ基板15とより構成する。即ち、ハーフミラー12を直進透過した集光照射光10aは前記正対集光レンズ14で更に集光され、鮮明な円光芒状照射光10bを形成して後段部位の焦点以外の適当光軸上に配設した正対光度センサ基板15に入射されるようにしてある。
正対光度センサ基板15上には、図3(B)に示すように、上下左右等距離の対称位置に光電素子群13a、13b、13c、13dを設け、中心に中心光度用センサとして、光の強さを電気抵抗値に変換する中心光度用CdS素子19が設けてある。なお、前記中心光度用CdS素子に代えて、光の強さを電流値に変換するフォトダイオード(例えばシリコンフォトダイオード)を用いることができることはいうまでもない。
【0033】
正対時には、上記中心光度用センサCdS素子19の出力を最大に維持させつつ、光電素子群13a、13b、13c、13dの前記円光芒状照射光10bによる出力が均等な値になるように、前記左右回動機構55と上下回動機構54と、上下昇降機構53と、台車51に設けてある左右横行機構により調整して、受光部20のフレネルレンズ11を当該ヘッドライト10の照射光の光軸に正対させ、照射光の光軸がフレネルレンズの中心光軸Xに一致するようにしてある。
即ち、上記正対はヘッドライト10そのものに対する正対操作でなく、ヘッドライト10からの照射光の光軸にフレネルレンズ11の中心光軸を一致させ、前記照射光の光軸自体に正対させたものである。
【0034】
ところで、画像形成用CCDカメラ17は、図2に示すように、水平方向にビーム方向を持つ走行ビームに受光部20を正対させたときに配設位置付けられた、水平状配光投影スクリーン13の中心光軸Y(鉛直方向)上にカメラの光軸を持つように、図1の本体フレーム56に固設する構成にしてある。
なお、CCDカメラ17は図2に示すように集光照射光10aの照射を阻害しない位置に固定する。
即ち、受光部20の振れ角度に対しCCDカメラの動きは、台車の左右横行と上下昇降機構53による上下ないし左右移動だけである。
【0035】
例えば、図5に示すように水平光軸X1に対し受光部20を角度αだけ下向きの光軸X2に回動させたとき、フレネルレンズ11、ハーフミラー12、正対集光レンズ14、正対光度センサ基板15や配光投影スクリーン13は共に角αだけ回動する。然し前記CCDカメラ17は点線図示のように鉛直線Y上を下降するだけで回動することはない。
即ち、配光投影スクリーン13上に形成される照射配光パターンは上記回動の結果振れ角αに相当するずれを生ずるが、垂直に移動する前記CCDカメラ17はそのずれを正確に捉えることになる。
【0036】
前記画像処理部30は、図4に示すように、前記本体フレームに固設した画像形成用CCDカメラ17を画像入力部31に持ち、出力側に上位コンピュータ35と画像出力部34と表示部36とを持つ構成とし、画像処理部30はA−DコンバータとメモリとD−Aコンバータと画像処理プロセッサ32と制御用マイクロプロセッサ33とを内蔵するようにしてある。
【0037】
上記画像処理プロセッサ32は、画像の空間フィルタ処理等をする前処理と、濃度階調変換やフィルタリングや特徴抽出等の演算を行う構成としてある。即ち、対象画像の2値化のための面積、番号付け、収縮、膨張等の、細線化のための前処理をなし、ついで、閾値の設定により重心、エッジを抽出するフィルタを掛け、2値化像の輪郭を取り出す機能を持たしてある。
【0038】
また、出力側には、処理の種類やパラメータを画像処理プロセッサ32に指令し処理結果に対する解析転送データの記憶管理を行うようにした上位コンピュータ35と、画像処理結果を画像情報として出力する画像出力部34と、表示部36と、を備える構成にしてある。
【0039】
上記構成であるので、使用に際しては、先ず当該ヘッドライト10の走行ビームに受光部20のフレネルレンズ11を正対させるわけであるが、その正対時には、
前記図3に示すように、正対手段16を形成する正対光度センサ基板15に設けた中心光度用センサであるCdS素子19、光電素子群13a、13b、13c、13dにより、正対集光レンズ14で集光されシャープで鮮明な円光芒に形成された円光芒状照射光10bを受け、前記CdS素子19の出力を最大に維持させつつ、前記光電素子群の出力が均等になるように、前記左右回動機構55と上下回動機構54と、上下昇降機構53と、台車51に設けてある左右横行機構により調整して、受光部20のフレネルレンズ11の中心光軸Xを当該ヘッドライト10の走行ビームの光軸に一致させる。
【0040】
ついで、当該ヘッドライト10の走行ビームの照射配光パターンを画像形成用CCDカメラ17により、撮像した画像を画像入力部31に入力させ、画像処理部30において制御用のマイクロプロセッサ33の指令により、所要の画像処理を画像処理プロセッサ32で演算させて、画像出力部34に当該ヘッドライト10の走行ビームの照射配光パターンに対する画像データを得る。
【0041】
上記したように、走行ビームの照射配光パターンは図5に示すように、ヘッドライト10の照射(光走行ビーム)の光軸を受光部20に正対させ中心光軸を基準水平軸X1にセットし、実線図示の画像形成用CCDカメラ17により得られた画像より、画像処理により重心座標データを求める。即ち、図6(A)に示す配光パターンを得る。
【0042】
ついで、ヘッドライト10を「すれ違い」ビームに切り換え、該「すれ違い」ビームの照射光の光軸に正対させるべく、例えば図5に示すように走行ビームに正対させた受光部20の中心光軸X1より振れ角αの中心光軸X2に回動させ、「すれ違い」ビームの照射配光パターンの画像データを得るとともに、上位コンピュータ35に転送管理させ、且つ表示部36に表示して目視可能にする。
【0043】
ついで、切り替えられた「すれ違い」ビーム(照射光の光軸を基準光軸X1より角α下向きの光軸X2に変更した場合)の図6(B)に示すカットラインの屈曲点と、図6(C)に示すホットゾーンを下記のようにして求める。
この場合、前記受光部20を「すれ違い」ビームに正対させるため、上下回動機構54と上下昇降機構53の操作を介して、図5の2点鎖線図示の状態に回動させれば、配光投影スクリーン13及びその中心垂直光軸は、フレネルレンズ11、ハーフミラー12、正対手段16とともに振れ角αだけ回動する。そのため、前記振れ角αだけ回動した配光投影スクリーン上に投影された照射配光パターンは、走行ビームに正対時の配光投影スクリーン上に投影された走行ビームの照射配光パターンに対して水平方向にずれを発生する。
【0044】
一方前記CCDカメラ17は受光部20の前記振れ角αの回動に対して、上下昇降機構53による鉛直方向の移動と台車に設けた左右横行機構による左右の移動のみが許されている本体フレーム56に固定されているため、図5の2点鎖線図示のようにY軸上を下降する。(この場合は上下移動のみとなる)
即ち、前記「すれ違い」ビームによる照射配光パターンの水平方向のずれは上記Y軸上を下降する前記CCDカメラにより撮像できる。斯くして画像形成用CCDカメラ17は上記ずれ角β(α=β)の検出をする。
【0045】
上記カットラインの屈曲点の抽出は、2値化閾値を予め所定値に設定した場合の外部設定の場合の処理(a)と、領域分割形判別分析手段による処理(b)の二つの場合があり、下記にその抽出方法の一例を示す。
a、外部設定;
1)対象濃淡画像にソーベルを掛け、閾値設定、
2)細線化する、
3)ハフ変換をし、所要近似直線を得る、
b、領域分割形判別分析手段;
1)対象濃淡画像にソーベルを掛け、バックグラウンド補正、及び濃度補正をする、
2)拡張収縮または平滑化を行う、
3)ヒストグラムを作成する、
4)低階調値(0〜15階調値)を除く、
5)低階調値側の頻度500画素以上の階調値を除く、
6)判別分析法により、閾値を設定する、
7)細線化する、
8)ハフ変換をし、所要の近似直線を得る、斯くして、図6(B)に示す「すれ違いビームの屈折点の座標データ」が得られ、また、図6(C)に示す「すれ違いビームのホットゾーンの接線座標」もまた得ることができ、当該ヘッドライトに対する良否の判定ないし調整が可能となる。
【0046】
なお、ホットゾーンの中心座標の光度は、法で決めている選択された水平光度及び垂直光度に対してそれぞれ所定減光値以下に設定される必要がある。
【0047】
さらに、前記すれ違いビーム(照射光の光軸を基準光軸X1より角α下向きの光軸X2に変更した場合)のカットラインの変形例である図7(a)及び(b)に示すようなZ配光のカットライン(いずれも左側通行帯用の場合を示すが、右側通行帯用の場合はこれと対称の形状を示す)の屈曲点(エルボ点)Pの座標値を求める場合を説明する。
先ず、前述のすれ違いビームのカットラインの屈曲点とホットゾーンを求める場合と同じような操作を行って、同様の状態にする。いま、図7(a)に示すZ配光のカットライン上を左から右へ移動する移動点mを想定して説明するに、図8(a)に示すようにZ配光の上側の水平線上に移動点mがあり、この移動点mは図8(a)に示すように図においてm、m、mというよう等間隔に3点をとり、矢印で示すように左から直進状態に順次カットラインL上をたどっていき、図8(b)示すように変曲点Qにかかると、移動点mはいままでの直進状態から右方向に転じる。その後、図8(c)に示すように移動点mがV軸と交わって左に転じる。このときの左カーブになった時で、且つそのカーブの中で最もきつい点を求めて、これを屈曲点Pとする。
【0048】
いま、図8(d)に示すように、図の左上を座標の原点(0、0)とし、カットラインLの左側から、順次等間隔の3点m(X、Y)、m(X、Y)、m(X、Y)を抽出し、そのY座標に基づき、3点の「差の差」を計算する。そして、式は、
k=(Y−Y)−(Y−Y
で表される。
【0049】
カットラインラインLの右端まで調べ終わった時に、このkの値が「マイナス側で絶対値の最大」を示す点(X、Y)をエルボ点、すなわち屈曲点Pとして認識する。すなわち、上記の式が成り立つのは図8(c)に(1)〜(7)で示した点のうち、左回りの1点である(5)しか存在しない。
なお、(1)(右カーブ):+
(2)(水平):0
(3)(右カーブ)+
(4)(直線):0
(5)(左カーブ):−
(6)(水平):0
(7)(右カーブ):+
このようすれば、従来では求めることが困難であったZ配光のカットラインの正しい屈曲点P座標値を容易に求めることができる。
【0050】
【発明の効果】
上記構成により、従来のヘッドライトテスタに見られた煩雑な操作と不正確判定を皆無とし、自動正対及び目視検査の自動化と高能率化を図ることができる。さらに、従来では求めることが困難であったZ配光のカットラインの正しい屈曲点P座標値を容易に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像処理ヘッドライトテスタの概略の構成を示す要部破断側面図である。
【図2】 図1の受光部の概略の構成を示す断面図である。
【図3】 (A)は図2の正対手段の縦断面図で、
(B)は(A)の正対光度センサ基板の正面図である。
【図4】 本発明の画像処理ヘッドライトテスタの画像処理システム概略の構成を示すブロック図である。
【図5】 図2の受光部に基準光軸を角α(すれ違いビームの光軸ずれ角に相当)下向きとした場合の受光部内部機器の関係位置と画像形成用CCDカメラの位置変化の状況を示す図である。
【図6】 ヘッドライトの照射配光に対し、画像処理により得られた照射配光パターンを示す図で、(A)は「走行ビーム」の重心座標データを示し、(B)は左走行及び右走行の「すれ違いビーム」のカットラインの屈曲点座標データを示し、(C)は左走行及び右走行の「すれ違いビーム」のホットゾーンのX、Y接線座標データを示す図である。
【図7】 (a)及び(b)は、Z配光のカットラインを例示する図面である。
【図8】 (a)〜(d)はZ配光のカットラインの屈曲点を求める場合の、Z配光のカットライン上の移動点の動きを示す説明図である。
【図9】 従来のヘッドライトテスタの概略の構成を示す側面図である。
【図10】 図9の光軸センサ基板の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
10 ヘッドライト
11 フレネルレンズ
12 ハーフミラー
13 配光投影スクリーン
14 正対集光レンズ
15 正対光度センサ基板
16 正対手段
17 CCDカメラ
19 中心光度用センサ(中心光度用CdS素子)
20 受光部
30 画像処理部
31 画像入力部
32 画像処理プロセッサ
34 画像出力部
35 上位コンピュータ
P 屈曲点(エルボ点)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a headlight tester for measuring a central luminous intensity and an irradiation light distribution pattern of a vehicle headlight, and in particular, an image analysis of an irradiation light distribution pattern by an image forming CCD camera fixed to a main body frame and an image processing unit. In particular, the present invention relates to an image processing headlight tester that is capable of obtaining an appropriate quality determination.
[0002]
[Prior art]
  The headlight tester for detecting the center luminous intensity of the vehicle headlight and the deviation of the optical axis of the passing beam with respect to the traveling beam traverses on a rail 50 installed perpendicular to the course center where the test vehicle is introduced as shown in FIG. A trolley 51 placed freely, a main body frame 56 in which an upright leg 52 of the trolley 51 can be raised and lowered via a vertical lifting mechanism 53, and a main body frame 56 via a left and right rotation mechanism 55 and a vertical rotation mechanism 54. The light receiving unit 60 is mounted on the top.
  The light receiving unit 60 performs a required test so that the Fresnel lens 11 provided in front of the light receiving unit faces the headlight 10 of the vehicle under test with a distance of, for example, 1 m. It is composed.
[0003]
  As shown in FIG. 9, the light receiving unit 60 condenses the irradiation light from the headlight 10 and forms the central optical axis of the light receiving unit lens group, and a part of the condensed irradiation light obliquely upward. A headlight that is composed of a half mirror 62 to be reflected, a light distribution projection screen 63 that receives projection of the reflected condensed irradiation light, a front-facing lens 64a, an optical mirror 64b, and a scope glass 64c provided behind the half mirror 62. A counter finder 64 and a vehicle front finder 65 provided above the light receiving unit 60 are configured.
[0004]
  When using the light receiving unit 60 having the above configuration,
  There are headlight focusing using the headlight directing viewfinder 64 and direct operation with the vehicle using the vehicle directing viewfinder.
  For focusing the headlight, after the light receiving unit 60 faces the vehicle, the image of the headlight 10 is converted into the scope glass 64c of the headlight facing finder 64 by traversing the carriage 51 and operating the up-and-down lifting mechanism 53. It is an operation that can be tied to the center of Further, the vehicle facing operation is performed by swinging a vehicle facing finder 65 that can be turned up and down in the vertical mounting section passing through the central optical axis of the light receiving unit 60, and through the finder. This is a visual operation in which the vertical plane drawn by the gaze of the measurer coincides with or is parallel to the vertical plane passing through the vehicle axis.
[0005]
  Alternatively, apart from the above configuration, a laser oscillator 66 having a point-like irradiation pattern may be provided above the vehicle facing finder 65 so as to be able to swing up and down in the vertical mounting section including the central optical axis of the Fresnel lens 11. Thus, by visually observing the pointed locus of the laser oscillator, the light receiving unit 60 is directly opposed to the vehicle via the left / right rotation mechanism 55.
[0006]
  Alternatively, instead of the vehicle-facing finder 65 or the laser oscillator 66 provided on the finder 65, a point-shaped irradiation pattern is provided on the central optical axis of the Fresnel lens 11 that condenses the irradiation light of the headlight 10. A laser oscillator 70 is provided so that the Fresnel lens 11 of the light receiving unit 60 faces the headlight 10.
  In the case of the laser oscillator 70 having the dot-like irradiation pattern, when the light receiving unit 60 is vertically swung by the vertical rotation mechanism 54, the light beam emitted from the laser oscillator is received by the light receiving unit 60 (strictly, a Fresnel lens). 11) Since the vertical mounting section that passes the central optical axis is formed, it is visually checked whether the vertical mounting section matches the vehicle axis vertical plane including the axis of the vehicle. The movement mechanism 55 makes them coincide or parallel.
[0007]
  Next, the carriage 51 is traversed and the main body frame is moved up and down to irradiate the beam center projection of the headlight with the irradiation beam light of the laser oscillator 70, and the optical axis of the irradiation light of the headlight is set to the Fresnel lens 11. Match with the central optical axis.
[0008]
  An optical axis sensor substrate 72 that can be rotated and superimposed on the light distribution projection screen 63 of the light receiving unit 60 that has been directly facing by the facing means is provided and reflected by the half mirror 62 on the substrate. Reflection irradiationlight'sIt is intended to receive irradiation.
[0009]
  As shown in FIG. 10, the optical axis sensor base 72 is provided with sensor groups 73a, 73b, 73c and 73d at symmetrical positions in the vertical and horizontal directions with respect to the center thereof. The reference axes of the optical axis sensor substrate 72 and the light distribution projection screen 63 are aligned. The irradiation light distribution pattern projected onto the aligned screen 63 can be visually observed to determine whether the passing pattern is good or bad.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  The conventional headlight tester facing method described above is a complicated and inaccurate operation between the headlight imaging position visually confirmed by the headlight facing finder and the vehicle visually observed through the vehicle facing finder. Necessitates correct confrontation. Further, since the directly-inclined means by the laser oscillators 66 and 70 is based on the remote indirect means by visual observation, which has been developed recently (described in Japanese Patent Application No. 5-53869 and Japanese Patent Application No. 7-55028), accurate correct It is in a situation where it is not possible to expect pair operations. Also, the quality determination made by visually detecting the deviation of the optical axis of the irradiation light distribution pattern on the light distribution projection screen set by the inaccurate facing operation is complicated and inaccurate. It was.
[0011]
  The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional headlight tester, and is intended to automate the facing operation by introducing a facing light intensity sensor substrate, and by introducing a CCD camera for image formation and image processing. The purpose is to provide a headlight tester that automates visual inspection when detecting a light distribution pattern.
[0012]
  Therefore, the invention described in claim 1 of the present invention is
  A carriage provided on the front surface of a course center for vehicle introduction at a predetermined interval and provided on a rail laid at right angles to the course center so as to be able to traverse left and right, and a main body provided on an upright leg of the carriage via a vertical elevating mechanism In a headlight tester composed of a frame, a light receiving unit provided on the frame via a left-right rotation mechanism and a vertical rotation mechanism,
  The light receiving unit includes a Fresnel lens that collects the irradiation light from the headlight, a half mirror for obtaining an irradiation light distribution pattern of the condensed irradiation light, a light distribution projection screen, and a condensed irradiation light transmitted through the half mirror. A light-receiving unit provided with a facing means for directly facing the light-receiving unit to the optical axis;
  An object of the present invention is to provide an image processing headlight tester provided with a CCD camera for forming an image of the irradiation light distribution pattern and an image processing unit for image analysis. The purpose of the present invention is to provide an image processing headlight tester that specifies the fixed position of the CCD camera and the configuration of image analysis.
  It is another object of the present invention to provide an image processing headlight tester that specifies the configuration of the facing means.
[0013]
(Delete)
[0014]
(Delete)
[0015]
(Delete)
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  The invention described in claim 1
  A carriage provided on a rail laid at right angles to a course center for vehicle introduction and provided so as to freely traverse left and right, a main body frame provided on an upright leg of the carriage via a vertical elevating mechanism, a left-right rotation mechanism on the main body frame, and And a light receiving portion provided via a vertical rotation mechanism,
  The light receiving unit condenses the irradiation light from the headlight and forms a central optical axis of the light receiving unit lens group, a half mirror that reflects a part of the condensed irradiation light, and the reflected irradiation light of the half mirror A headlight tester configured to include a light distribution projection screen that receives the right-angle irradiation and a means for directly facing the light receiving unit to the optical axis of the condensed irradiation light that has passed through the half mirror,
  The facing means is composed of a facing condensing lens provided on the back of the half mirror and a facing light intensity sensor substrate, and a photoelectric element group is placed on the facing light intensity sensor substrate at symmetrical positions at equal distances in the vertical and horizontal directions. In addition, a central light intensity sensor is provided at the center, and the left and right rotation mechanism and the vertical rotation mechanism are adjusted so that the output of the photoelectric element group is equal while maintaining the output of the center light intensity sensor at the maximum. Configured to be able to face each other,
  A CCD camera for image formation which is fixed to a main body frame and can only be moved left and right or up and down by the carriage and the lifting mechanism to image an irradiation light distribution pattern on a light distribution projection screen of the light receiving unit; An image processing unit for image analysis that calculates a barycentric coordinate value of a traveling beam, a bending point coordinate value of a cut line of a passing beam, and a hot zone X and Y tangent coordinate value of a passing beam,
  horizontal directionTo the traveling beamSaidWhen the light-receiving part is directly facing, on the center optical axis of the light distribution projection screen,CCD for image formationCamera optical axisThe CCD camera so thatFixed to the body frameShi, To the passing beamAboveIt is characterized in that the downward angle of the optical axis of the low beam can be detected from the deviation of the irradiation light distribution pattern of the light distribution projection screen imaged by the CCD camera when the light receiving part is directly opposed. is there.
[0017]
  With the above configuration, the light receiving unit collects the Fresnel lens that collects the irradiation light from the headlight, the half mirror that reflects a part of the condensed irradiation light, the light distribution projection screen that receives the right angle irradiation of the reflected irradiation light, and the half mirror Since it is configured to include a facing means provided at the rear of the
  Irradiation light from the headlight is condensed by a Fresnel lens, and a part of the condensed irradiation light is incident at right angles on a light distribution projection screen disposed in another part by a half mirror, and the other condensed irradiation light is the half mirror. , And then enters the direct-facing means provided at the rear part behind it.
[0018]
  First, the facing means is made to face the optical axis of the traveling beam from the headlight.
  In the directly facing light receiving unit, a part of the condensed irradiation light is incident on the light distribution projection screen disposed below, for example, through the half mirror, and an irradiation light distribution pattern can be formed.
  Further, for the “passing” beam, the light receiving unit is rotated so as to face the optical axis of the “passing” beam, and the irradiation light distribution pattern of the beam is rotated on the light distribution projection screen. To form.
  That is, the irradiation light distribution pattern of the “passing” beam formed on the light distribution projection screen as described above is formed so as to be shifted from the irradiation light distribution pattern of the traveling beam by the rotation angle. The shift is imaged by the image forming CCD camera fixed to the main body frame by the horizontal movement of the carriage with respect to the rotation and the vertical movement mechanism by the vertical movement mechanism, and is analyzed by the image processing unit. Then, the quality of the headlight is determined.
[0019]
  In addition, the confrontation means isAnd a converging condensing lens that forms a circular light beam by condensing irradiation light transmitted through a half mirror, and a confronting photometric sensor substrate provided on an appropriate optical axis other than the focal point of the lens. Is.
[0020]
  With the above-described configuration, the condensing irradiation light incident on the above-mentioned facing means is first further condensed by the front-facing condensing lens to form a clear circular light beam, and the facing light intensity sensor substrate disposed in the rear-stage portion Is irradiated.
  The directly facing light intensity sensor substrate is provided on, for example, an appropriate rear optical axis other than the focal point of the directly condensing lens, and thus receives the circular light beam irradiation.
[0021]
  In addition, if the light receiving unit is swung up and down and left and right through the up and down and left and right traversal and the up and down rotation mechanism and the left and right rotation mechanism, the light receiving unit is reliably and easily aligned with the optical axis of the irradiation light of the headlight You can make them face up.
[0022]
  That is, the facing means of the present invention is not a direct operation for the headlight itself, but the optical axis of the Fresnel lens coincides with the optical axis of the irradiation light emitted from the headlight, and the optical axis of the irradiation light itself It is intended to face itself.
[0023]
  The invention of claim 1horizontal directionTo the traveling beamAboveWhen the light-receiving part is directly facing, on the center optical axis of the light distribution projection screen,CCD for image formationCamera optical axisThe CCD camera so thatFixed to the body frameShi, To the passing beamSaidIt is characterized in that the downward angle of the optical axis of the low beam can be detected from the deviation of the irradiation light distribution pattern of the light distribution projection screen imaged by the CCD camera when the light receiving part is directly opposed. is there.
[0024]
  The above configuration, that is, the light distribution projection screen (with respect to the reflected irradiation light from the half mirror) positioned in the light receiving unit at the time when the central optical axis of the light receiving unit is horizontal and the beam direction is horizontally opposed to the traveling beam. The center of the irradiation light distribution pattern by the traveling beam is formed on the optical axis of the CCD camera, so that the optical axis of the CCD camera is fixed to the central optical axis of the central optical axis. .
[0025]
  However, the light receiving part is rotated by the swing angle of the “passing” beam with respect to the “passing” beam, and the formed irradiation light distribution pattern is projected onto the light distribution projection screen rotated with the rotation. However, since the CCD camera for image formation is fixed to the main body frame that is not allowed to rotate only by moving left and right up and down by the horizontal movement of the carriage and the vertical lifting mechanism with respect to the rotation,
  The image captured by the image forming CCD camera shows that the irradiation light distribution pattern of the “passing” beam is shifted by the deflection angle with respect to that of the traveling beam.
  In addition, not only the deflection angle but also the light intensity of each part can be compared by image analysis.
[0026]
  Further, the image analysis according to claim 1 is configured to calculate a barycentric coordinate value of the traveling beam, a bending point coordinate value of the cut line of the passing beam, and a hot zone X and Y tangent coordinate value of the passing beam. It is characterized by that.
[0027]
  With the above configuration, the quality of the light distribution characteristics of the headlight can be automatically determined.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the form of the Example of this invention is demonstrated with the example of illustration. However, the dimensions, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Absent.
  FIG. 1 is a cutaway side view of a main part showing a schematic configuration of an image processing headlight tester of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light receiving unit in FIG. 3A is a longitudinal sectional view of the facing means of FIG. 2, and FIG. 3B is a front view of the facing light intensity sensor substrate of FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an image processing system of the image processing headlight tester. FIG. 5 shows an image forming position in which the main body frame is fixed and the relative positions of the light receiving unit internal devices when the light receiving unit of FIG. 2 is vertically swung by the vertical rotation mechanism 54 shown in FIG. It is a figure which shows the condition of the positional relationship of a CCD camera. 6A is the center-of-gravity coordinate data of “traveling beam”, FIG. 6B is the bending point coordinate data of the cut line of “passing beam”, and FIG. 6C is the X and Y tangent coordinate data of the hot zone of “passing beam”. Indicates. FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating cut lines for Z light distribution. FIGS. 8A to 8D are explanatory diagrams for obtaining the bending point of the cut line of the Z light distribution.
[0029]
  As shown in FIG. 1, an image processing headlight tester according to the present invention includes a carriage 51 provided on a rail 50 arranged at right angles to a vehicle introduction course center (not shown) so as to freely traverse left and right, and the carriage. A body frame 56 that is vertically moved up and down by an up-and-down lift mechanism 53 on an upright leg 52 that is erected on the left and right, and is mounted on the frame via a left-right rotation mechanism 55 and an up-and-down rotation mechanism 54 so as to be able to rotate left and right and up and down. And the image processing CCD camera fixed to the main body frame and an image processing unit 30 (not shown).
[0030]
  The light receiving unit 20 is configured to be spaced from the headlight 10 by, for example, approximately 1 m.
[0031]
  As shown in FIG. 2, the light receiving unit 20 collects the light emitted from the condensing Fresnel lens 11 having the horizontal central optical axis X and the headlight 10 by the Fresnel lens 11, and a part of the condensed irradiated light 10a. A half mirror 12 that reflects light vertically downward, a light distribution projection screen 13 that is horizontally provided at a lower position so as to receive a right angle irradiation of reflected irradiation light, and a facing means 16 provided on the back of the half mirror 12. More.
[0032]
  As shown in FIG. 3A, the facing means 16 is a facing condensing lens 14 provided on the back of the half mirror 12 on the central optical axis (optical axis of incident irradiation light) X of the Fresnel lens 11. And the direct-facing light intensity sensor substrate 15. In other words, the condensed irradiation light 10a transmitted straight through the half mirror 12 is further condensed by the confronting condensing lens 14 to form a clear circular ridge-shaped irradiation light 10b on an appropriate optical axis other than the focal point of the subsequent portion. The light is incident on the directly facing photometric sensor substrate 15.
  As shown in FIG. 3 (B), photoelectric element groups 13a, 13b, 13c, and 13d are provided on the front-facing light intensity sensor substrate 15 at symmetrical positions that are equidistant in the vertical and horizontal directions. A CdS element 19 for central luminous intensity is provided for converting the intensity of light into an electric resistance value. Needless to say, a photodiode (for example, a silicon photodiode) that converts light intensity into a current value can be used instead of the CdS element for central luminous intensity.
[0033]
  At the time of facing, while maintaining the output of the central light intensity sensor CdS element 19 at the maximum, the output by the circular beam-shaped irradiation light 10b of the photoelectric element groups 13a, 13b, 13c, 13d becomes an equal value. The Fresnel lens 11 of the light receiving unit 20 is adjusted by the left and right turning mechanism 55, the up and down turning mechanism 54, the up and down raising and lowering mechanism 53, and the left and right traversing mechanism provided in the carriage 51. The optical axis of the irradiation light coincides with the central optical axis X of the Fresnel lens so as to face the optical axis.
  That is, the above-mentioned facing is not a facing operation with respect to the headlight 10 itself, but the center optical axis of the Fresnel lens 11 is made to coincide with the optical axis of the light emitted from the headlight 10 so as to face the optical axis of the irradiated light itself. It is a thing.
[0034]
  By the way, as shown in FIG. 2, the image forming CCD camera 17 has a horizontal light distribution projection screen 13 which is positioned when the light receiving unit 20 is directly opposed to a traveling beam having a beam direction in the horizontal direction. 1 is fixed to the main body frame 56 of FIG. 1 so as to have the optical axis of the camera on the central optical axis Y (vertical direction).
  The CCD camera 17 is fixed at a position that does not hinder the irradiation of the condensed irradiation light 10a as shown in FIG.
  That is, the movement of the CCD camera with respect to the shake angle of the light receiving unit 20 is only horizontal movement of the carriage and vertical movement or horizontal movement by the vertical lifting mechanism 53.
[0035]
  For example, as shown in FIG. 5, when the light receiving unit 20 is rotated to the optical axis X2 downward by an angle α with respect to the horizontal optical axis X1, the Fresnel lens 11, the half mirror 12, the directly condensing lens 14, Both the luminous intensity sensor substrate 15 and the light distribution projection screen 13 rotate by an angle α. However, the CCD camera 17 does not rotate only by descending on the vertical line Y as shown by the dotted line.
  That is, the irradiation light distribution pattern formed on the light distribution projection screen 13 causes a shift corresponding to the deflection angle α as a result of the rotation, but the CCD camera 17 that moves vertically captures the shift accurately. Become.
[0036]
  As shown in FIG. 4, the image processing unit 30 has an image forming CCD camera 17 fixed to the main body frame in the image input unit 31, and a host computer 35, an image output unit 34, and a display unit 36 on the output side. The image processing unit 30 incorporates an AD converter, a memory, a DA converter, an image processor 32, and a control microprocessor 33.
[0037]
  The image processor 32 is configured to perform preprocessing for performing spatial filter processing of an image and the like, and operations such as density gradation conversion, filtering, and feature extraction. That is, preprocessing for thinning such as area for binarization of the target image, numbering, shrinkage, expansion, etc. is performed, and then a filter for extracting the center of gravity and edge is set by setting a threshold value, and binary It has a function to extract the contour of the ghost image.
[0038]
  Further, on the output side, a host computer 35 that instructs the image processing processor 32 to specify the type of processing and parameters and performs storage management of analysis transfer data for the processing result, and an image output that outputs the image processing result as image information. The unit 34 and the display unit 36 are provided.
[0039]
  Since it is the above configuration, in use, first, the Fresnel lens 11 of the light receiving unit 20 is directly opposed to the traveling beam of the headlight 10, but at the time of facing,
  As shown in FIG. 3, the CdS element 19 and the photoelectric element groups 13a, 13b, 13c, and 13d, which are sensors for the central light intensity provided on the directly-facing light intensity sensor substrate 15 forming the facing means 16, are directly focused. In response to the circular light beam 10b collected by the lens 14 and formed into a sharp and clear circular light beam, the output of the photoelectric element group is made uniform while maintaining the output of the CdS element 19 at the maximum. The center optical axis X of the Fresnel lens 11 of the light receiving unit 20 is adjusted by the left and right turning mechanism 55, the up and down turning mechanism 54, the up and down raising and lowering mechanism 53, and the left and right traversing mechanism provided in the carriage 51. It is made to correspond to the optical axis of the traveling beam of the light 10.
[0040]
  Next, the image distribution CCD camera 17 inputs the captured light distribution pattern of the traveling beam of the headlight 10 to the image input unit 31, and the image processing unit 30 instructs the control microprocessor 33 to Necessary image processing is calculated by the image processor 32, and image data for the irradiation light distribution pattern of the traveling beam of the headlight 10 is obtained in the image output unit 34.
[0041]
  As described above, as shown in FIG. 5, the traveling light beam distribution pattern is such that the optical axis of the headlight 10 irradiation (light traveling beam) faces the light receiving unit 20 and the central optical axis is the reference horizontal axis X1. The center of gravity coordinate data is obtained by image processing from the image obtained by the image forming CCD camera 17 shown by the solid line. That is, the light distribution pattern shown in FIG.
[0042]
  Next, the headlight 10 is switched to the “passing” beam, and the center light of the light receiving unit 20 that faces the traveling beam, for example, as shown in FIG. 5 in order to face the optical axis of the irradiation light of the “passing” beam. It is rotated from the axis X1 to the central optical axis X2 with the deflection angle α to obtain image data of the irradiation light distribution pattern of the “passing” beam, transferred to the host computer 35, and displayed on the display unit 36 for visual observation. To.
[0043]
  Next, the inflection point of the cut line shown in FIG. 6B of the switched “passing” beam (when the optical axis of the irradiation light is changed to the optical axis X2 having an angle α downward from the reference optical axis X1), and FIG. The hot zone shown in (C) is obtained as follows.
  In this case, in order to make the light receiving unit 20 face the “passing” beam, by rotating the light receiving unit 20 to the state shown by the two-dot chain line in FIG. The light distribution projection screen 13 and its central vertical optical axis rotate together with the Fresnel lens 11, the half mirror 12, and the facing means 16 by a swing angle α. Therefore, the irradiation light distribution pattern projected on the light distribution projection screen rotated by the deflection angle α is compared with the irradiation light distribution pattern of the traveling beam projected on the light distribution projection screen when facing the traveling beam. Causes a horizontal shift.
[0044]
  On the other hand, the CCD camera 17 is only allowed to move in the vertical direction by the up-and-down lifting mechanism 53 and to the left and right by the left-and-right traversing mechanism provided on the carriage, with respect to the rotation of the shake angle α of the light receiving unit 20. Since it is fixed to 56, it moves down on the Y axis as shown by the two-dot chain line in FIG. (In this case, only vertical movement)
  That is, the horizontal deviation of the irradiation light distribution pattern due to the “passing” beam can be imaged by the CCD camera that descends on the Y axis. Thus, the image forming CCD camera 17 detects the shift angle β (α = β).
[0045]
  The extraction of the inflection point of the cut line has two cases: a process (a) in the case of external setting when the binarization threshold is set to a predetermined value in advance and a process (b) by the area division type discriminant analysis means. Yes, an example of the extraction method is shown below.
  a, external setting;
  1) Apply a sobel to the target grayscale image, set the threshold,
  2) Thinning,
  3) Hough transform to obtain the required approximate straight line,
  b, area division type discriminant analysis means;
  1) Multiply the subject grayscale image with a Sobel to perform background correction and density correction.
  2) Perform expansion contraction or smoothing,
  3) Create a histogram,
  4) Excluding low gradation values (0 to 15 gradation values)
  5) Excluding gradation values with a frequency of 500 pixels or more on the low gradation value side,
  6) A threshold is set by discriminant analysis.
  7) Thinning,
  8) A Hough transform is performed to obtain a required approximate straight line. Thus, “coordinate data of the refraction point of the passing beam” shown in FIG. 6B is obtained, and “passing” shown in FIG. The tangent coordinates of the hot zone of the beam can also be obtained, and the quality of the headlight can be determined or adjusted.
[0046]
  It should be noted that the luminous intensity of the center coordinate of the hot zone needs to be set to a predetermined dimming value or less with respect to the selected horizontal luminous intensity and vertical luminous intensity determined by law.
[0047]
  Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, which are modified examples of the cut line of the low beam (when the optical axis of the irradiation light is changed to the optical axis X2 that is lower than the reference optical axis X1 by the angle α). Explains the case of obtaining the coordinate value of the bending point (elbow point) P of the Z light distribution cut line (both are shown for the left side lane, but the right side lane shows a symmetrical shape) To do.
  First, the same operation as that for obtaining the bending point and hot zone of the cut line of the passing beam described above is performed to obtain the same state. Now, assuming the moving point m moving from the left to the right on the cut line of the Z light distribution shown in FIG. 7A, the horizontal above the Z light distribution as shown in FIG. 8A. There is a moving point m on the line, and this moving point m is m in the figure as shown in FIG.0, M1, M2As shown in FIG. 8 (b), when moving to the inflection point Q, the moving point m becomes the moving point m. Turn right from the current straight line. Thereafter, as shown in FIG. 8C, the moving point m crosses the V axis and turns to the left. When the left curve at this time is reached and the tightest point in the curve is obtained, this is set as the bending point P.
[0048]
  Now, as shown in FIG. 8 (d), the upper left corner of the figure is the origin of coordinates (0, 0), and from the left side of the cut line L, three points m are sequentially spaced.0(X0, Y0), M1(X1, Y1), M2(X2, Y2) Is extracted, and the “difference difference” of the three points is calculated based on the Y coordinate. And the formula is
k = (Y2-Y1)-(Y1-Y0)
It is represented by
[0049]
  The point where the value of k indicates “maximum absolute value on the minus side” (X) when the examination to the right end of the cut line L is completed.1, Y1) As an elbow point, that is, a bending point P. That is, there is only (5), which is one of the counterclockwise points among the points indicated by (1) to (7) in FIG.
  (1) (Right curve): +
        (2) (Horizontal): 0
        (3) (Right curve) +
        (4) (Line): 0
        (5) (Left curve):-
        (6) (Horizontal): 0
        (7) (Right curve): +
  In this way, it is possible to easily obtain the correct bending point P coordinate value of the cut line of the Z light distribution, which has been difficult to obtain conventionally.
[0050]
【The invention's effect】
  With the above configuration, the complicated operation and inaccurate determination found in the conventional headlight tester can be eliminated, and automation and high efficiency of automatic alignment and visual inspection can be achieved. Furthermore, it is possible to easily obtain the correct bending point P coordinate value of the cut line of the Z light distribution, which has been difficult to obtain conventionally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cutaway side view of an essential part showing a schematic configuration of an image processing headlight tester of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a light receiving unit in FIG. 1;
3A is a longitudinal sectional view of the facing means of FIG.
  (B) is a front view of the directly facing photometric sensor substrate of (A).
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an image processing system of the image processing headlight tester of the present invention.
5 shows the relationship between the position of the internal device of the light receiving unit and the position change of the CCD camera for image formation when the reference optical axis of the light receiving unit of FIG. FIG.
6A and 6B are diagrams showing an irradiation light distribution pattern obtained by image processing with respect to an irradiation light distribution of a headlight, in which FIG. 6A shows barycentric coordinate data of a “traveling beam”, and FIG. FIG. 6C shows inflection point coordinate data of the cut line of the “passing beam” for the right traveling, and (C) shows X and Y tangent coordinate data of the hot zone for the “passing beam” for the left traveling and the right traveling.
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating Z light distribution cut lines. FIGS.
FIGS. 8A to 8D are explanatory diagrams illustrating movement of a moving point on a Z light distribution cut line when a bending point of the Z light distribution cut line is obtained.
FIG. 9 is a side view showing a schematic configuration of a conventional headlight tester.
10 is a plan view showing a schematic configuration of the optical axis sensor substrate of FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
  10 Headlight
  11 Fresnel lens
  12 Half mirror
  13 Light distribution projection screen
  14 Direct condensing lens
  15 Face-to-face photometric sensor board
  16 Direct means
  17 CCD camera
  19 Center brightness sensor (CdS element for center brightness)
  20 Light receiver
  30 Image processing unit
  31 Image input section
  32 Image processor
  34 Image output unit
  35 Host computer
  P Bending point (elbow point)

Claims (2)

車両導入用コースセンタに直角に布設したレール上を左右横行自在に設けた台車と、該台車の直立脚に上下昇降機構を介して設けた本体フレームと、該本体フレーム上に左右回動機構及び上下回動機構を介して設けられた受光部と、より構成され、
該受光部は、ヘッドライトからの照射光を集光し受光部レンズ群の中心光軸を形成するフレネルレンズと、集光照射光の一部を反射させるハーフミラーと、該ハーフミラーの反射照射光の直角照射を受ける配光投影スクリーンと、ハーフミラーを透過した集光照射光の光軸に受光部を正対させるための正対手段と、を備える構成としたヘッドライトテスタであって、
前記正対手段は、前記ハーフミラーの背部に設けた正対集光レンズと正対光度センサ基板とより構成し、該正対光度センサ基板上に上下左右等距離の対称位置に光電素子群を設けるとともに、中心に中心光度用センサを設け、該中心光度用センサの出力を最大に維持させつつ前記光電素子群の出力が均等になるように前記左右回動機構及び上下回動機構を調整して正対可能に構成し、
上記受光部と、該受光部の配光投影スクリーン上の照射配光パターンを撮像すべく本体フレームに固定されて前記台車と前記昇降機構とによる左右ないし上下移動のみ可能な画像形成用CCDカメラと、走行ビームの重心座標値、すれ違いビームのカットラインの屈曲点座標値、すれ違いビームのホットゾーンX、Y接線座標値、を演算する画像分析用の画像処理部と、を含み、
水平方向の走行ビームに前記受光部を正対させたとき、配光投影スクリーンの中心光軸上に、前記画像形成用CCDカメラの光軸が位置するように前記CCDカメラを本体フレームに固定、すれ違いビームに前記受光部を正対させたときに前記CCDカメラにより撮像された配光投影スクリーンの照射配光パターンのずれより前記すれ違いビームの光軸の下向き角度を検出可能に構成したことを特徴とする画像処理ヘッドライトテスタ。
A carriage provided on a rail laid at right angles to a vehicle introduction course center so as to be laterally movable, a main body frame provided on an upright leg of the carriage via a vertical elevating mechanism, a left-right rotation mechanism on the main body frame, and And a light receiving portion provided via a vertical rotation mechanism,
The light receiving unit condenses the irradiation light from the headlight and forms a central optical axis of the light receiving unit lens group, a half mirror that reflects a part of the condensed irradiation light, and the reflected irradiation light of the half mirror A headlight tester configured to include a light distribution projection screen that receives the right-angle irradiation and a means for directly facing the light receiving unit to the optical axis of the condensed irradiation light that has passed through the half mirror,
The facing means is composed of a facing condensing lens provided on the back of the half mirror and a facing light intensity sensor substrate, and a photoelectric element group is placed on the facing light intensity sensor substrate at symmetrical positions at equal distances in the vertical and horizontal directions. In addition, a central light intensity sensor is provided at the center, and the left and right rotation mechanism and the vertical rotation mechanism are adjusted so that the output of the photoelectric element group is equal while maintaining the output of the center light intensity sensor at the maximum. Configured to be able to face each other,
A CCD camera for image formation which is fixed to a main body frame and can only be moved left and right or up and down by the carriage and the lifting mechanism to image an irradiation light distribution pattern on a light distribution projection screen of the light receiving unit; An image processing unit for image analysis that calculates a barycentric coordinate value of a traveling beam, a bending point coordinate value of a cut line of a passing beam, and a hot zone X and Y tangent coordinate value of a passing beam,
When directly facing the light receiving portion to the main beam in the horizontal direction, on the central optical axis of the light distribution projection screen, the CCD camera so that the optical axis of the CCD camera the image forming is positioned and fixed to the body frame , the fact that detectably constituting a downward angle of the optical axis of the low beam from the deviation of the irradiation light distribution pattern of the light distribution projection screen that is captured by the CCD camera when brought into confronting the light receiving portion to the low beam A featured image processing headlight tester.
前記すれ違いビームのカットラインの屈曲点座標値の演算には、Z配光のカットラインの屈曲点(エルボ点)の座標値を求める場合を含むことを特徴とする請求項1記載の画像処理ヘッドライトテスタ。 2. The image processing head according to claim 1, wherein the calculation of the bending point coordinate value of the cut line of the passing beam includes the case of obtaining the coordinate value of the bending point (elbow point) of the cut line of the Z light distribution. Light tester.
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