JP4435297B2 - ヘッドライトテスタ位置決め装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと相対的に所定の位置に位置決めさせるヘッドライトテスタ位置決め装置に関するものであって、更に詳細には、ヘッドライトからの投射光が撮像装置の画像面上に形成される投射光像を画像処理してヘッドライトテスタの位置決めを行うヘッドライトテスタ位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車のヘッドライトの種々のテストを行うためにヘッドライトテスタが使用されているが、このヘッドライトテスタによってヘッドライトのテストを行う前に、ヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと所定の位置関係に位置決めさせることが必要である。従来、このような位置決めを行うために種々の方法が使用されている。
【0003】
例えば、図8に示したように、ヘッドライトテスタ5が昇降台4bに昇降自在に取り付けられており、且つ昇降台4bは台車4a上に取り付けられており、台車4aは一対のレール3上を走行自在に設けられている。従って、ヘッドライトテスタ5は、レール3に沿って左右方向に移動自在であるとともに、昇降台4bにより上下方向に移動自在である。そして、ヘッドライトテスタ5の前方の所定の位置に停止ライン1がテスト床上に描かれている。従って、自動車2は、その左右のヘッドライト2a,2bがこの停止ライン1上に位置されるように停車させる必要がある。この場合には、自動車2を運転する作業者と、外部からヘッドライト2a,2bが停止ライン上に位置したことを確認する作業者の少なくとも二人の作業者が必要となる。更に、ヘッドライトテスタ5の高さ位置の設定は、作業者が目視によって行うことが必要である。
【0004】
別の従来技術としては、自動車を停止させるべき位置の両側に一対の光電装置を配置させるものがある。即ち、図9に示したように、停止させるべき自動車の片側に沿って一対のポール6a,6bを立設させ且つそれらの間に掛け渡して複数個の受光装置を所定のピッチで配置させた支持プレート7を設けており、他方の片側に沿っては夫々の受光装置に対応して光ビームを射出する複数個の発光素子を同じ所定のピッチで配設させている。従って、自動車の進行方向に対して複数の光ビームが形成されており、光ビームが自動車によって遮られたことを検知して自動車の位置を決定することが可能である。しかしながら、この場合には、ヘッドライトの位置決めは光電装置のピッチにより決定されるものであり、位置決め精度を向上させるためにはピッチを小さくして多数の光電装置を設けることが必要となる等の欠点を有している。
【0005】
更に別の従来技術においては、ヘッドライトテスタに距離センサを設け、距離センサでヘッドライトテスタから自動車までの距離を測定し、その測定値に基づいてヘッドライトテスタを移動させるものがある。しかしながら、このような汎用の距離センサでは、自動車の任意の部分からの反射により距離測定が行われるので、必ずしもヘッドライトの位置に対して距離測定が行われるものではなく、信頼性の点で問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、迅速に且つ信頼性をもってヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと相対的に所定の位置に位置決めさせることを可能とする技術を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ヘッドライトからの投射光を受光しその画像を形成する撮像装置を使用して画像処理を行うことによってヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトと相対的に位置決めさせるヘッドライトテスタ位置決め装置が提供される。
【0008】
即ち、本発明によれば、
テストされるべきヘッドライトが位置されるべきテスト位置が画定されている主光軸を有するヘッドライトテスタ、
前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して第1角度で前記テスト位置を通過する第1光軸を有している第1撮像装置、
前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して第2角度で前記テスト位置を通過する第2光軸を有している第2撮像装置、
前記ヘッドライトからの投射光を受光して前記第1及び第2撮像装置において形成される夫々の第1及び第2画像が前記第1及び第2撮像装置の夫々の第1及び第2基準位置と一致するように前記ヘッドライトテスタを前記ヘッドライトと相対的に移動させる移動手段、
を有することを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置が提供される。
【0009】
好適には、前記移動手段が、前記ヘッドライトテスタを前記主光軸に沿って水平な第1方向に移動させる第1移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第1方向と直交する水平な第2方向に移動させる第2移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第1及び第2方向に夫々直交する第3方向に移動させる第3移動手段とを有していることを特徴とする。
【0010】
更に好適には、前記移動手段が前記第1及び第2撮像装置からの夫々の信号を処理して自動的に前記ヘッドライトテスタを前記ヘッドライトと相対的に移動させる処理手段を有していることを特徴とする。
【0011】
更に好適には、前記第1及び第2撮像装置の各々がCCDカメラから構成されていることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の態様】
図1を参照すると、本発明の好適実施例に基づいて構成されたヘッドライトテスタ位置決め装置の主要な構成が示されている。即ち、本装置は、例えばヘッドライト2aのテストを行うヘッドライトテスタ10を有している。図示例におけるヘッドライトテスタ10は、主光軸10aを画定するフレネルレンズ11を有しており、主光軸10aはスクリーン12を通過し且つリフレクタ13によって反射され測定用CCDカメラ14に延在している。ヘッドライトテスタ10のこれらの構成要素はハウジング18内に装着されている。
【0013】
主光軸10a上でフレネルレンズ11の前方の所定の位置にはテスト位置Xが画定されており、テストすべきヘッドライト2aはこのテスト位置に位置させてテストを行うことが予定されている。従って、ヘッドライト2aがテスト位置Xに位置された状態で、ヘッドライト2aからの投射光が主光軸10aに沿って進行し、フレネルレンズ11によってスクリーン12上に投射光が画像形成され、スクリーン12上の画像が測定用CCDカメラ14によって撮像され、その画像情報はCPU等の不図示の画像処理装置によって処理されて所定のテストが行われる。
【0014】
ヘッドライトテスタ10には、位置決め用撮像装置20が設けられており、図示例においては、ハウジング18の上部に固定されている。図示例においては、位置決め用撮像装置20は、上下方向に離隔して配置させた一対の第1撮像装置21及び第2撮像装置22を有している。好適には、これらの第1及び第2撮像装置の各々はCCDカメラから構成する。第1撮像装置21は、ハウジング18内部でフレネルレンズ11の周辺部を通過して折り曲げられた第1光軸21aを画定しており、第1光軸21aは主光軸10a上のテスト位置Xを通過している。更に、第2撮像装置22は、第1撮像装置21の上方でハウジング18外部に取り付けられており、主光軸10a上のテスト位置Xを通過する直線的に延在する第2光軸22aを画定している。従って、テスト位置Xにおいて、第1光軸21aは、主光軸10aと第1角度を形成しており、一方、第2光軸22aは、主光軸10aと第2角度を形成しており、図示例においては、第2角度は第1角度よりも大きな角度を形成している。
【0015】
尚、注意すべきことであるが、図示例においては、第1光軸21aはフレネルレンズ11の周辺部を通過しているためにそこで折れ曲がっているが、本発明の原理によれば、第1光軸21aがフレネルレンズ11を通過することは必ずしも必要なことではなく、又第1光軸21aが折れ曲がっていることも必ずしも必要なことではない。第1及び第2光軸21a,22aに関して重要なことは、それぞれの光軸がテスト位置Xを通過することと夫々異なる角度でテスト位置Xを通過することである。
【0016】
第1撮像装置21は、図1中の(B)に示した矩形の第1撮像面21bを有しており、その中心部に正方形の基準マーク(図示例では、二重の基準マーク)21cが画定されている。そして、ヘッドライト2aがテスト位置Xから距離bだけ遠方で且つ主光軸10aの下方であるが第1光軸21a上に位置されている現在のランプ位置に位置されている場合に、ヘッドライト2aからの投射光が撮像面21aに形成された投射光の画像2a’が示されている。この場合には、ヘッドライト2aは主光軸10aの下方であるが、第1撮像装置21の第1光軸21a上に位置されているので、ヘッドライト2aからの投射光は第1撮像面21b上において基準マーク21cと同心状に整合した投射画像2a’を形成している。一方、図1中の(A)は、第2撮像装置22の矩形の第2撮像面22bを示している。図1においては、現在位置のヘッドライド2aは、上述した如く、第1光軸21aとは整合しているが、第2光軸22aとはずれており第2光軸22aよりも上方に位置している。従って、図1中の(A)に示したように、第2撮像面22bにおいては、現在位置にあるヘッドライト2aからの投射光の投射画像2a’は、基準マーク22cとは非同心状に位置されており、特に基準マーク22cよりもずれ量a’だけ上方にずれて位置されている。尚、このずれ量a’は、現在位置にあるヘッドライト2aの位置における第1光軸21aと第2光軸22aとの間の垂直距離aとは常に一定の比例関係にある。
【0017】
図1に示した現在のランプ位置にあるヘッドライト2aはテスト位置にないので、ヘッドライトテスタ10をヘッドライト2aと相対的に移動させてヘッドライト2aをテスト位置Xに位置させることが必要である。そのために、ヘッドライトテスタ10をヘッドライト2aに対して三次元的、即ち上下方向、左右方向、及び前後方向、に移動させることが必要であるが、そのための移動機構19について図2を参照して説明する。
【0018】
図2に示されるように、移動機構19は、撮像装置20を具備するヘッドライトテスタ10を上下方向に移動自在に支持する支持柱15、支持柱15を上面に立設した支持プレート16、支持プレート16を前後方向に移動自在に支持する一対の縦レール17c,17d、一対の縦レール17c,17dを一定間隔に維持したまま左右方向に移動自在に支持する一対の横レール17a,17bを有している。従って、ヘッドライトテスタ10は、移動機構19により、ヘッドライトテスタ10の前方に位置させた自動車のヘッドライトと相対的に、前後方向、左右方向、上下方向の三次元方向に移動することが可能である。そして、移動機構19によるヘッドライトテスタ10の移動は、撮像装置20の第1及び第2撮像装置21,22からの信号を受取るCPUなどから構成される画像処理装置(不図示)から出力される移動制御信号に基づいて制御される。通常は、ヘッドライトテスタ10は移動機構19において予め設定されているホームポジション(例えば、図2における最も右側の位置)に位置されており、ヘッドライトをテストすべき自動車は、移動機構19と相対的にその前方の所定の位置に位置させる。そして、ヘッドライトテストを実施すべき開始信号が印加されると、ヘッドライトテスタ10は、先ず、本発明に基づいて、選択された右又は左側のヘッドライトに対して位置決めを行う。
【0019】
次に、図3乃至図7を参照して、本発明に基づくヘッドライトテスタの位置決め動作について説明する。先ず、自動車を移動機構19の前方に設定されている所定の位置に位置させてヘッドライトを点灯させる。次いで、本ヘッドライトテスタ位置決め装置をスタートさせると、移動機構19によりヘッドライトテスタ10がホームポジションから選択したヘッドライトのほぼ前方位置へ移動する。この状態を図3に示してあり、この状態において、第1及び第2撮像装置21,22は現在のランプの位置にあるヘッドライト2aからの投射光を受光する。尚、図3に示してあるように、ヘッドライトのテストを行うためにヘッドライトが位置されるべきテスト位置Xはヘッドライトテスタ10の主光軸10a上に画定されており、図示例においては、ヘッドライトテスタ10の前方1000mmの位置に設定されている。しかしながら、図3の状態においては、テストすべきヘッドライト2aはテスト位置Xには位置されておらず、「現在のランプの位置」と示されている位置であってテスト位置Xよりも距離L1だけ遠方で且つ第1及び第2光軸21a,22aの両方よりも下方に位置している。従って、ヘッドライト2aからの投射光による投射画像2a’は、第1撮像画面21b内においてその基準マーク21cよりも下側に位置しており、且つ第2撮像画面22b内においてもその基準マーク22cよりも下側に位置している。従って、第1及び第2撮像装置21,22からの信号に基づいて移動機構19が制御されてヘッドライトテスタ10はヘッドライト2aと相対的に下方向へ移動される。
【0020】
ヘッドライトテスタ10が下方向へ移動されて、ヘッドライト2aが第1光軸21aと整合した状態を図4に示してある。この場合には、図4(B)に示したように、第1撮像画面21b内においては、ヘッドライト投射画像2a’は基準マーク21cと同心状に位置されている。一方、ヘッドライト2aは第2光軸22aの上方に位置しているので、図4(A)に示したように、第2撮像画面22b内においては、ヘッドライト投射画像2a’は基準マーク22cの上方に位置しており、第2光軸22aとの間のずれを反映している。
【0021】
次に、図4に示した状態において、第1及び第2撮像装置21,22からの信号に基づいて撮像処理装置からの制御信号により移動機構19が制御されてヘッドライトテスタ10がヘッドライト2aに近接する方向に前方へ移動される。そして、その結果、ヘッドライト2aが第2光軸22aと整合した状態が図5に示されている。従って、ヘッドライト2aは距離L1から距離L2へその差L1−L2だけテスト位置Xへ近づいている。この状態では、ヘッドライト2aは第2光軸22aと整合しているので、図5(A)に示したように、第2撮像画面22bにおいて、ヘッドライト投射画像2a’は基準マーク22cと同心状に位置している。一方、ヘッドライト2aは第1光軸21aとは整合していないので、第1撮像画面21b内においては、ヘッドライト投射画像2a’は基準マーク21cの上方にずれて位置している。
【0022】
次に、図5に示した状態において、第1及び第2撮像装置21,22からの信号に基づいて撮像処理装置からの制御信号により移動機構10が制御されてヘッドライトテスタ10がヘッドライト2aと相対的に下方向に移動される。そして、その結果、ヘッドライト2aが、再度、第1光軸21aと整合した状態が図6に示されている。この状態は、図5の状態と比較すると、ヘッドライト2aはテスト位置Xからは同じ水平距離L2にあるが、主光軸10aにより近接して位置している。この場合には、ヘッドライト2aは第1光軸21aと整合しているので、図6(B)に示したように、ヘッドライト投射画像2a’は第1撮像画面21b内において基準マーク21cと同心状に位置されている。一方、ヘッドライト2aは第2光軸22aとは整合しておらずその上方に位置しているので、図6(A)に示したように、ヘッドライト投射画像2a’は第2撮像画面22b内において基準マーク22cとは同心状に位置しておらずその上方に位置している。
【0023】
次いで、上述した処理を繰り返し行って、最終的に、図7に示されるようにヘッドライト2aがテスト位置Xに位置されることとなる。この状態においては、ヘッドライト2aは第1及び第2光軸21a,22aの両方に整合しているので、第1及び第2撮像画面22a,22bの両方において、ヘッドライト投射画像2a’は夫々の基準マーク21c,22cと同心状に位置している。この状態における第1及び第2撮像装置21,22からの信号により画像処理装置は、ヘッドライトテスタ10がヘッドライト2aと相対的に所定の位置に位置されたことを認識し、次に、ヘッドライト2a自体のテストの準備を行うことが可能である。
【0024】
以上の動作においては、ヘッドライト2aが、先ず、第1光軸21aと整合させるべくヘッドライトテスタ10を下方向に移動させるステップと、次いで、ヘッドライト2aが第2光軸22aと整合させるべくヘッドライトテスタ10を前方へ移動させるステップとを繰り返し行って最終的にヘッドライト2aをテスト位置Xに位置させており、その段階的動作を点線30で図1に示してある。
【0025】
本発明装置の動作は上述した動作のみに制限されるものではなく、その他の種々の動作態様を採用することが可能である。例えば、第1の変形例としては、図4の状態は図1の状態に対応しているので、ヘッドライトテスタ10を上下方向(図示例の場合は下方向)に移動させてヘッドライト2aを第1光軸21aと整合させた状態においては、図1に示すように、b=(a×1000)/Aの関係が成立し、aは第2撮像画面22b内のヘッドライト投射画像2a’と基準マーク22c中心との間のずれ量a’に関連しており、それはずれ量a’に対応する画素数などを測定することにより決定することが可能である。即ち、aとa’とは一定の比例関係を維持するので、予めそれらの間に成立する比例定数を決定しおくことにより、ずれ量a’を測定することにより変数aを決定することが可能である。更に、定数Aはヘッドライトテスタ10前面における第1及び第2光軸21a,22a間の距離であるから予め決定することが可能である。従って、図1の状態において、ずれ量a’を測定しその値を画像処理装置に供給することにより、画像処理装置においてヘッドライトテスタ10をヘッドライト2aに向けて前方へ移動させるべき水平距離bを計算することが可能である。更に、ヘッドライトテスタ10をヘッドライト2aと相対的に下方向に移動させるべき距離も同様の比例関係を使用した画像処理装置によって計算することが可能である。従って、図1の状態において、画像処理装置によってヘッドライトテスタ10をヘッドライト2aと相対的に移動すべき水平距離及び垂直距離を計算し、その計算した距離だけヘッドライトテスタ10を移動させて、ヘッドライト2aをテスト位置Xに位置させることも可能である。
【0026】
更に、第2の変形例としては、好適実施例と第1変形例とを混合した態様とすることも可能である。即ち、この場合には、例えば、ヘッドライトテスタ10とヘッドライト2aとの水平距離が所定の範囲内に入るまでは、好適実施例における如く段階的ステップを実施し、所定の範囲内に入った後に、第1変形例における如く残りの移動距離を画像処理装置によって計算し、ヘッドライト2aを一挙にテスト位置Xに位置させることが可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、画像処理技術を使用することにより、ヘッドライトテスタを信頼性をもって確実にテストすべきヘッドライトと相対的に所定の位置に位置させることが可能である。更に、本発明によれば、位置決め装置をヘッドライトテスタ自体に装着することが可能であるから、装置全体が大型化することもなく比較的コンパクトな装置とすることが可能である。更に、本発明によれば、全自動でヘッドライトテスタの位置決めを行うことが可能であり、操作効率を著しく向上させることが可能である。
【0028】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明はこれら具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変形例が可能であることは勿論である。例えば、本発明の好適実施例においては、一対の撮像装置を使用しているが、3個又はそれ以上の撮像装置を使用することが可能である。更に、本発明の好適実施例においては、一対の撮像装置を上下方向に配列させているが、水平方向,又は斜め方向等その他の方向に配列させることが可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適実施例に基づくヘッドライトテスタ位置決め装置の主要な構成を示した概略図。
【図2】 (A)は図1に示したヘッドライトテスタの位置を制御する移動機構の1例を示した概略平面図、(B)はその概略正面図。
【図3】 図1に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図4】 図1に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図5】 図1に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図6】 図1に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図7】 図1に示したヘッドライトテスタ位置決め装置の動作における一つの段階における状態を示した概略図。
【図8】 ヘッドライトテスタ位置決めにおける従来技術の一例を示し概略図。
【図9】 ヘッドライトテスタ位置決めにおける従来技術の別の例を示した概略図。
符号の説明
2a:ヘッドライト
2a’:ヘッドライト投射画像
10:ヘッドライトテスタ
10a:主光軸
20:撮像装置
21:第1撮像装置
21a:第1光軸
21b:第1撮像画面
22c:基準マーク
22:第2撮像装置
22a:第2光軸
22b:第2撮像画面
22c:基準マーク
X:テスト位置
Claims (4)
- ヘッドライトテスタ位置決め装置において、
テストされるべきヘッドライトが前方所定の距離に位置されるべきテスト位置が画定されている主光軸を有するヘッドライトテスタ、
前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して第1角度で前記テスト位置を通過する第1光軸を有している第1撮像装置、
前記ヘッドライトテスタに装着されており前記主光軸に対して前記第1角度とは異なる角度の第2角度で前記テスト位置を通過する第2光軸を有している第2撮像装置、
前記ヘッドライトを前記テスト位置に位置決めさせるために前記ヘッドライトからの投射光を受光して前記第1及び第2撮像装置において、夫々、第1及び第2画像が形成され、前記第1画像が前記第1撮像装置の第1基準位置と且つ前記第2画像が前記第2撮像装置の第2基準位置と、夫々、同心状に位置が一致するように前記ヘッドライトテスタを、少なくとも前記主光軸に沿って、前記ヘッドライトと相対的に移動させる移動手段、
を有することを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。 - 請求項1において、前記移動手段が、前記ヘッドライトテスタを前記主光軸に沿って水平な第1方向に移動させる第1移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第1方向と直交する水平な第2方向に移動させる第2移動手段と、前記ヘッドライトテスタを前記第1及び第2方向に夫々直交する第3方向に移動させる第3移動手段とを有していることを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。
- 請求項1又は2において、前記移動手段が前記第1及び第2撮像装置からの夫々の信号を処理して自動的に前記ヘッドライトテスタを前記ヘッドライトと相対的に移動させる処理手段を有していることを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。
- 請求項1乃至3の内のいずれか1項において、前記第1及び第2撮像装置の各々がCCDカメラから構成されていることを特徴とするヘッドライトテスタ位置決め装置。
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