JP6579688B2 - 車両用前照灯検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な車両用前照灯の検査装置に関する。

車両用前照灯として、例えば特開２０１３−２４９０６７号公報に開示されているように、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な形態のものが知られている。このような車両用前照灯は、車両に搭載された状態では、例えば車両に設けられた撮像装置等による対向車の存在の検出結果や、ステアリングの舵角センサによる舵角の検出結果等に応じて、配光パターンを変更するように制御される。

特開２０１３−２４９０６７号公報

複数の配光パターンを切り替えることが可能な車両用前照灯は、前述のように車両に搭載された状態において所定の動作を実行することが望まれるものである。したがって、車両の製造工場や整備工場において、前照灯が所定の複数の配光パターンの全てで正しく動作するか否かを検査する必要がある。

本発明は、上述した点を解決するものであって、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な車両用前照灯について、全ての配光パターンの動作の良否を検査することが可能な検査装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の車両用前照灯検査装置は、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な車両用の前照灯を検査する車両用前照灯検査装置であって、前記前照灯が搭載された車両に固定され前記車両の前方を視野内に含む撮像部、前記車両の前方に位置する物体の形状および前記前照灯に対する相対位置を検出する計測部、前記前照灯がいずれの配光パターンで照明光を投射中であるのかを識別する識別部、前記前照灯により照明された状態の前記物体を前記撮像部により撮像して得られた画像と、前記計測部により得られた前記物体の相対位置および形状の情報と、に基づいて前記前照灯の照度分布を算出する算出部、前記複数の配光パターンの全てに対応して予め定められた基準照度分布を記憶する記憶部、および前記算出部によって算出された照度分布と、前記識別部によって識別された配光パターンに応じた前記基準照度分布とを比較し、前記照度分布が前記基準照度分布に適合しているか否かを判定する判定部、を備える。

本発明によれば、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な車両用前照灯について、全ての配光パターンの動作の良否を検査することが可能な検査装置を実現できる。

車両用前照灯検査装置の構成を説明するブロック図である。 車両用前照灯検査装置を備える車両の車体前部を上方から見た図である。 車両用前照灯検査装置を備える車両の車体前部を側方から見た図である。 被照明面に付されるマーカーの一例を示す図である。 車両用前照灯検査装置の動作を説明するフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１、図２および図３に示す本実施形態の車両用前照灯検査装置（以下、単に検査装置と称する）１は、車両１０の車体１１に装着された状態である車両用前照灯（以下、単に前照灯と称する）２０の動作の良否を検査する装置である。

前照灯２０は、車体１１の前方に向かって照明光を投射可能な位置に配設されている。前照灯２０の動作は、車体１１内に配設された前照灯制御部３ｆによって制御される。前照灯制御部３ｆは、後述する制御部３の一部である。図示しないが、前照灯２０は、車体１１内に配設された二次電池や発電機等や、車体１１外の電力源から供給される電力により動作する。

前照灯２０は、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能である。このような形態の前照灯は、例えば光源から出射される照明光の一部を可動式の遮光板によって遮ることによって照明範囲の形状を変化させる形式のものや、複数の光源を選択的に発光させることによって照明範囲を変化させる形式のもの等がある。このような前照灯２０の構成は公知であるため、詳細な説明は省略するものとする。

検査装置１による、前照灯２０の検査を実行する際には、図２および図３に示すように、車両１０の前方に物体２１を配置する。物体２１は、車両１０の前方に配置された状態において、前照灯２０から出射された照明光の全体が照射される被照明面２１ａを有する。被照明面２１ａは、平面であることが好ましい。物体２１の一例としては、例えば建築物の壁面や投影用スクリーンが挙げられる。また、物体２１は、略水平な平面状の地面または床面であってもよい。

検査装置１は、撮像部２、制御部３および出力部４を含む。本実施形態の検査装置１は、車両１０の車体１１内に配設されている。図示しないが、検査装置１は、車体１１内に配設された二次電池や発電機等や、車体１１外の電力源から供給される電力により動作する。

撮像部２は、車体１１の所定の位置に固定され車両１０の前方を視野内に含む撮像装置である。撮像部２は、対物レンズと対物レンズにより結像された光学像を電気信号に変換するイメージセンサとを含む。撮像部２は、例えば車両１０のフロントウィンドウの内側や、フロントグリルの内部に配設される。撮像部２は、前照灯２０から出射される光の波長域に対する感度を有する。

撮像部２の撮像動作によって、車両１０の前方が被写体として含まれる画像が生成される。撮像部２によって撮像された画像は、有線又は無線の通信手段によって制御部３に送られる。

本実施形態では一例として、撮像部２は、車両１０の幅方向かつ水平方向に離間して配設された一対のビデオカメラによって構成されるステレオビデオカメラを含む。なお、撮像部２は、単一のビデオカメラまたはスチルカメラであってもよい。

制御部３は、ＣＰＵ（演算装置）、ＲＡＭ（記憶装置）、フラッシュメモリ（補助記憶装置）、入出力装置及び電力制御装置等を具備して構成されており、検査装置１の後述する動作を、所定のプログラムに基づいて制御する構成を有している。本実施形態では一例として、制御部３は、車両１０の電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。

制御部３は、図１に示すように、計測部３ａ、識別部３ｂ、算出部３ｃ、記憶部３ｄ、判定部３ｅ、および前照灯制御部３ｆを含む。

計測部３ａは、車両１０に設けられたセンサーからの信号に基づき、車両１０の前方に位置する物体２１の存在を認識し、当該物体２１の形状および前照灯２０に対する相対位置を検出する部位である。

本実施形態では一例として、計測部３ａは、ステレオビデオカメラである撮像部２によって撮像された画像から、車両１０の前方に位置する物体２１の存在を認識し、当該物体２１の被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置を検出する。

なお、計測部３ａは、車両１０に設けられたレーダーからの信号に基づいて、被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置を検出する形態であってもよい。また、計測部３ａは、撮像部２によって撮像された画像と、車両１０に設けられたレーダーからの信号に基づいて、被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置を検出する形態であってもよい。

例えば本実施形態のように物体２１の被照明面２１ａが平面である場合には、前照灯２０から被照明面２１ａまでの距離と、前照灯２０に対する被照明面２１ａの鉛直軸周りおよび水平軸周りの角度と、の情報が計測部３ａによって検出される。

なお、計測部３ａによる被照明面２１ａの前照灯２０に対する距離および角度の測定精度を向上させるために、例えば図４に示すような、既知の形状および大きさを有する１つまたは複数のマーカー２１ｂが被照明面２１ａに付されてもよい。マーカー２１ｂは、複数であってもよい。

識別部３ｂは、前照灯２０がいずれの配光パターンで照明光を投射中であるのかを識別する。例えば識別部３ｂは、前照灯制御部３ｆから出力される情報に基づいて、前照灯２０がいずれの配光パターンで照明光を投射中であるのかを識別する。

算出部３ｃは、物体２１の被照明面２１ａを撮像部２によって撮像することにより得られた画像と、計測部３ａにより得られた被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置の情報と、に基づいて、前照灯２０の実際の路面（水平面）上における照度分布を算出する。

具体的には、算出部３ｃは、前照灯２０が消灯状態である場合において物体２１の被照明面２１ａを撮像部２によって撮像することによって得られた基準画像と、前照灯２０が点灯状態である場合において被照明面２１ａを撮像部２によって撮像することによって得られた検査画像と、の比較から、被照明面２１ａ上における前照灯２０の照度分布を算出する。照度分布は、例えば基準画像と検査画像の各画素における輝度の差分から算出される。

そして、算出部３ｃは、計測部３ａにより得られた被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置の情報に基づき、被照明面２１ａ上における前照灯２０の照度分布を、実際の路面上における照度分布に座標変換する。なお、被照明面２１ａが水平面である場合には、この座標変換処理は不要である。

記憶部３ｄは、前照灯２０の全ての配光パターンに対応して予め定められた、基準照度分布の情報を記憶している。ここで、基準照度分布とは、前照灯２０の個々の配光パターンの良否を判定するための基準となる情報である。基準照度分布は、実際の路面上において個々の配光パターンに要求される照明光の照度分布の情報である。

判定部３ｅは、算出部３ｃによって算出された実際の前照灯２０の照度分布と、識別部３ｂによって識別された配光パターンに応じた基準照度分布と、を比較し、実際の前照灯２０の照度分布が、基準照度分布に適合しているか否かを判定する。

出力部４は、判定部３ｅによる判定結果の情報を出力する。出力部４による情報の出力の形態は特に限定されるものではなく、例えば判定結果の情報を電気信号で他の電子機器に出力する形態であってもよいし、また例えば可視光、音、紙への印刷等によって判定結果の情報を人に対して出力する形態であってもよい。本実施形態では一例として、出力部４は、車両１０の室内に配設された画像表示装置である。

次に、前述のように構成された検査装置１における、前照灯２０を検査する動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。以下に説明する検査装置１の動作は、制御部３によって制御され実行される。

前述のように、前照灯２０の検査は、前照灯２０の前方に被照明面２１ａを有する物体２１が存在する状態で行われる。例えば、車両１０を、建築物の壁面に対向する位置に配置すれば、壁面が物体２１の被照明面２１ａとなる。

本実施形態では、前照灯２０は、全部でＮ個の配光パターンで照明光の投射が可能であるものとする。Ｎは、２以上の自然数である。

まずステップＳ１０において、ＥＣＵである制御部３は、前照灯２０の検査を実行する前照灯検査モードの実行指示が、使用者等によって入力されているか否かを判定する。ステップＳ１０において、前照灯検査モードの実行指示が入力されていないと判定した場合には、ステップＳ２００として示すように、制御部３は、車両１０の通常動作の制御を行う。

一方、ステップＳ１０において、前照灯検査モードの実行指示が入力されていると判定した場合には、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、計測部３ａによる被照明面２１ａの計測動作を実行する。具体的に本実施形態では、ステップＳ２０において、ステレオカメラ２ａを含む撮像部２によって被照明面２１ａを撮像し、撮像結果から被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置を検出する。

次に、ステップＳ３０において、前照灯２０を消灯状態とした状態で撮像部２によって被照明面２１ａを撮像し、被照明面２１ａの基準画像を取得する。

次に、ステップＳ４０において、変数ｎをリセットして１とする。変数ｎは、前照灯２０がいずれの配光パターンで照明光を投射中であるのかを識別部３ｂが識別するために用いられる。

次に、ステップＳ５０において、前照灯制御部３ｆにより、前照灯２０を、ｎ番目の配光パターンで照明光を投射するように動作させる。ステップＳ２０の実行により、前照灯２０から投射されたｎ番目の配光パターンの照明光により、被照明面２１ａが照明される。

次に、ステップＳ６０において、ｎ番目の配光パターンの照明光により照明されている被照明面２１ａを、撮像部２により撮像し、ｎ番目の検査画像を取得する。

次に、ステップＳ７０において、算出部３ｃにより、基準画像とｎ番目の検査画像との比較結果と、計測部３ａにより得られた被照明面２１ａの形状および前照灯２０に対する相対位置の情報と、に基づいて、前照灯２０のｎ番目の配光パターンの実際の路面上における照度分布を算出する。

次に、ステップＳ８０において、判定部３ｅにより、ステップＳ７０で算出した前照灯２０のｎ番目の配光パターンの実際の照度分布と、記憶部３ｄに記憶されているｎ番目の配光パターンに応じて定められたｎ番目の基準照度分布と、を比較し、前照灯２０のｎ番目の配光パターンの実際の照度分布が、ｎ番目の基準照度分布に適合しているか否かを判定する。

ステップＳ８０において、前照灯２０のｎ番目の配光パターンの実際の照度分布が、ｎ番目の基準照度分布に適合していると判定した場合には、ステップＳ１００に移行する。ステップＳ１００では、変数ｎの値が、Ｎに等しいか否かを判定する。ステップＳ１００において、変数ｎの値が、Ｎに等しくないと判定した場合には、ステップＳ１４０に移行して変数ｎの値に１を加算した後に、前述のステップＳ５０に戻る。このように、検査装置１は、１番目からＮ番目までの前照灯２０の全ての配光パターンについて、ステップＳ５０からステップＳ８０までの動作を実行する。

ステップＳ８０において、前照灯２０のｎ番目の配光パターンの実際の照度分布が、ｎ番目の基準照度分布に不適合であると判定した場合には、ステップＳ９０において、不適合と判定した際の変数ｎの値と、前照灯２０のｎ番目の配光パターンの実際の照度分布とを紐付けて記憶する。

ステップＳ１００において、変数ｎの値がＮに等しいと判定した場合には、ステップＳ１１０に移行し、前照灯２０を消灯する。そして、ステップＳ１２０において、出力部４から検査結果の情報を出力する。例えば、前照灯２０の全ての配光パターンの照度分布が基準照度分布に適合している場合には、前照灯２０の動作が良好である旨の情報を出力部４から出力する。また例えば、照度分布が基準照度分布に適合していない配光パターンが存在した場合には、不適合と判定した変数ｎの値と照度分布とを出力部４から出力する。

以上に説明したように、本実施形態の検査装置１は、複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な前照灯２０の全ての配光パターンの動作の良否を、前照灯２０が車両３０に搭載された状態で、判定することができる。

また、本実施形態の検査装置１の撮像部２は、例えば車両１０の前方の環境を監視してレーンキープ動作や衝突防止動作等を実行する運転支援機能や、車両１０の運行状態を記録するドライブレコーダー機能等に用いられる撮像装置と兼用可能である。また、本実施形態の計測部３ａも、車両の運転支援機能等に用いられる撮像装置および／またはレーダーによって構成可能である。このように、本実施形態の検査装置１は、車両１０に新たな撮像装置やセンサー等を付加することなく安価に構成可能である。

また、本実施形態の検査装置１による前照灯２０の検査は、車両１０の前方に、建築物の壁面やスクリーン等を物体２１として配置するだけで容易に実行可能であり、従来の前照灯検査に用いられる専用の機材や土地が不要である。また、本実施形態の検査装置１では、車両１０と物体２１との位置を厳密にあわせる必要がないため、容易かつ素早く前照灯２０の検査を実行することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用前照灯の検査装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ 車両用前照灯の検査装置（検査装置）、
２ 撮像部、
２ａ ステレオカメラ、
３ 制御部、
３ａ 計測部、
３ｂ 識別部、
３ｃ 算出部、
３ｄ 記憶部、
３ｅ 判定部、
３ｆ 前照灯制御部、
４ 出力部、
１０ 車両、
１１ 車体、
２０ 車両用前照灯（前照灯）、
２１ 物体、
２１ａ 被照明面、
２１ｂ マーカー。

Claims (5)

1. 複数の配光パターンを切り替えて照明光を投射可能な車両用の前照灯を検査する車両用前照灯検査装置であって、
   前記前照灯が搭載された車両に固定され前記車両の前方を視野内に含む撮像部、
   前記車両の前方に位置する物体の形状および前記前照灯に対する相対位置を検出する計測部、
   前記前照灯がいずれの配光パターンで照明光を投射中であるのかを識別する識別部、
   前記前照灯により照明された状態の前記物体を前記撮像部により撮像して得られた画像と、前記計測部により得られた前記物体の形状および相対位置の情報と、に基づいて前記前照灯の照度分布を算出する算出部、
   前記複数の配光パターンの全てに対応して予め定められた基準照度分布を記憶する記憶部、および
   前記算出部によって算出された照度分布と、前記識別部によって識別された配光パターンに応じた前記基準照度分布とを比較し、前記照度分布が前記基準照度分布に適合しているか否かを判定する判定部、
   を備えることを特徴とする車両用前照灯検査装置。
2. 前記計測部は、前記撮像部によって撮像された前記物体の画像から、前記物体の形状および相対位置を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯検査装置。
3. 前記計測部は、前記物体の画像から、前記物体に付されたマーカーを認識することによって前記物体の形状および相対位置を検出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯検査装置。
4. 前記撮像部は、ステレオカメラであることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用前照灯検査装置。
5. 前記算出部は、前記前照灯を消灯した状態の前記物体を前記撮像部により撮像して得られた基準画像および前記前照灯により照明された状態の前記物体を前記撮像部により撮像して得られた検査画像の比較結果に基づいて前記前照灯の照度分布を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用前照灯検査装置。

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