JPH0520689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のヘツドライトの光軸検査方
法及びその装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、自動車の組立てにおいて、そのヘツ
ドライトの組付け後には、光軸が所定の規格範囲
内にあるように調整検査する必要がある。この光
軸調整はヘツドライトの照射光の最輝点もしくは
明暗境界線が、合格範囲にあるように調整するも
のである。しかして、照射光の最輝点もしくは明
暗境界線を目視によつて検査することは精度の点
において問題がある。

この点に関し、照射光の配光パターンを光学的
に画像処理し、光軸調整の精度の向上を図るよう
にした技術が、例えば、特開昭59−24232号に見
られるように提案されている。この先行例におい
ては、同車種において、照射光の配光パターンの
一定光度以上の重心位置から一定の相対位置にあ
るシヤープカツト推定線（明暗境界線）を求め
て、規格内にシヤープカツト推定線が入るように
ヘツドライトの光軸を調整するようにしたもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記先行例のようにスクリーン上に照射した照
射光のパターンを撮像し、その信号を画像処理し
て最輝点を求め、さらに、この最輝点から予め設
定してある明暗境界線を求めるようにしたもので
は、同一車種における最輝点と明暗境界線とは一
定の相対関係にあることを前提にして行なつてい
るが、この方式ではまだ検査調整精度が不十分と
なる恐れがある。

すなわち、実際の自動車のヘツドライトにおい
ては、レンズの取付け誤差等に起因して照射光の
最輝点と明暗境界線との相対関係は各ヘツドライ
トにおいて相違しており、これを一定であるとし
て最輝点から明暗境界線を推定すると、実際の明
暗境界線とずれ、光軸調整後においても規格を合
格していないものが発生する恐れがある。

また、各自動車のヘツドライトに対してそれぞ
れ照射光の最輝点と明暗境界線とを実測し、この
実測明暗境界線が規格範囲にあるか否かを判定し
つつ光軸調整を行うことは、調整段階における画
像処理演算が煩雑で処理速度が遅くなつて、能率
が低下することになる。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、各自動車の
ヘツドライトについてそれぞれ照射光の最輝点と
明暗境界線とを実測して検査精度を向上する一
方、光軸調整の段階における演算処理および光軸
調整作業の迅速化を図るようにしたヘツドライト
の光軸調整方法及びその装置を提供することを目
的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の光軸調整方法は、まず、搬入されてき
た自動車のヘツドライトの位置に対応してそのヘ
ツドライトの照射光の規格すなわち明暗境界線の
上限位置を表す規格明暗境界線を求めて表示装置
に表示する。次に、ヘツドライトを点灯し、スク
リーン上の照射光を撮像し、画像処理装置により
この照射光の最輝点と、照射光の端部に位置する
水平線部と斜線部とからなる明暗境界線とを求め
る。

上記最輝点は照射光のある光度以上の一定領域
の中心点であり、明暗境界線は照射光の上端部の
光度が急激に変化する境界線であり、この最輝点
および明暗境界線または明暗境界線のみを前記規
格明暗境界線と比較し、少なくとも明暗境界線が
規格明暗境界線より下方に入つているか否かを調
べる。さらに、画像処理装置は、明暗境界線の水
平線部と斜線部との交点と前記最輝点との相対距
離を求める。

測定した明暗境界線が規格明暗境界線より上方
でヘツドライトの光軸調整を行う場合には、光軸
調整に伴う照射光の移動に対し、この移動した照
射光の配光パターンの最輝点を画像処理装置で求
め、この最輝点と前記相対距離とから、相対位置
関係にある明暗境界線の仮想線を求めて表示し、
この仮想明暗境界線が最終的に前記規格明暗境界
線より下方となるように表示を見ながらヘツドラ
イトの光軸調整を行うことを特徴とするものであ
る。

第２図はヘツドライトのロービーム照射光の配
光パターンＡを示し、照射光の最も明るい最輝点
Ｐ（重心位置）を有し、また、上部の暗部との境
界部分に急激に光度が変化する明暗境界線Ｌが存
在するものであり、この明暗境界線Ｌは水平線部
ａと斜線部ｂとからなり、水平線部ａと斜線部ｂ
との交点Ｓと上記最輝点Ｐとの相対距離Ｄ（XY
方向成分）は光軸を上下および左右に調整しても
一定の値である。そして、自動車の車高等のヘツ
ドライトの位置に対応して前記明暗境界線Ｌの合
格範囲の上限位置が規格明暗境界線L₀として表
示され、実測もしくは仮想の明暗境界線Ｌが規格
明暗境界線L₀より下方に位置するように光軸調
整および判定を行うものである。

一方、本発明の光軸調整装置は、上記光軸調整
方法を実施するために、ヘツドライトの位置を撮
像する第１のテレビカメラと、自動車の前方に設
置されたスクリーン上に照射されたヘツドライト
の照射光を撮像する第２のテレビカメラと、前記
第１および第２のテレビカメラからの撮像信号を
受け、第１のテレビカメラの信号に基づくヘツド
ライト位置から合格範囲の上限位置を表す規格明
暗境界線を求めるとともに、第２のテレビカメラ
の信号に基づき照射光の最輝点と実測明暗境界線
とを求め、明暗境界線の交点と最輝点との相対距
離を求め、さらに、光軸調整時に照射光の移動に
対して求めた最輝点と前記相対距離とから仮想明
暗境界線を求める画像処理装置と、この画像処理
装置の信号を受け、合格範囲の規格明暗境界線と
実測明暗境界線または仮想明暗境界線を表示する
表示装置とを備えたことを特徴とするものであ
る。

（作用） 上記のような光軸調整方法および装置において
は、自動車の一台ごとに配光パターンの最輝点と
明暗境界線とを求め、両者の相対関係を演算する
ようにして、各ヘツドライトのレンズ取付け誤差
等に伴う最輝点と明暗境界線の交点との相対距離
の変化に対応して各ヘツドライトの光軸調整を行
い、その調整精度が向上する。

前記ヘツドライト照射光の配光パターンにおけ
る最輝点と明暗境界線の交点との相対距離は、ヘ
ツドライトの光軸調整を行つても変化することな
く一定の関係にあり、最初の画像処理によつて各
ヘツドライトの相対距離を求めた後の光軸調整の
段階においては、この変化しない相対距離に基づ
いて仮想明暗境界線を求めて表示することによ
り、画像処理装置における明暗境界線を求める画
像処理を省略して処理能率の向上を図つているも
のである。

（実施例） 以下、図面に沿つて本発明の実施例を説明す
る。第１図には本発明にかかるヘツドライトの光
軸調整装置の全体構成が示されており、ヘツドラ
イトの光軸検査ラインに搬入された自動車１の前
方には、左右のヘツドライト２ａ，２ｂの照射光
がそれぞれ照射される左右のスクリーン３ａ，３
ｂが設けられている。このスクリーン３ａ，３ｂ
の近傍には前記自動車１の左右ヘツドライト２
ａ，２ｂを撮像する左右の第１のテレビカメラ４
ａ，４ｂ（CCDカメラ）が設置される一方、前記
スクリーン３ａ，３ｂ上の照射光の配光パターン
Ａを撮像する左右の第２のテレビカメラ５ａ，５
ｂ（CCDカメラ）が設置されている。

上記第１のテレビカメラ４ａ，４ｂおよび第２
のテレビカメラ５ａ，５ｂの撮像信号は、それぞ
れ画像処理装置６に入力される。また、車種等の
情報を操作入力する操作盤７からの信号が同様に
画像処理装置６に入力され、この画像処理装置６
からの出力信号が左右ヘツドライト２ａ，２ｂの
近傍に設置された表示装置８ａ，８ｂ（モニター
TV）で表示される。

前記画像処理装置６の具体的構造は、図示しな
いが、例えば、第１および第２のテレビカメラ４
ａ，４ｂ，５ａ，５ｂからの映像信号を画像切換
器により選択入力し、Ａ／Ｄ変換器により変換
し、これを格納するメモリを有する。一方、メモ
リに格納されている検査プログラムに基づいて演
算処理するCPUは、入力ポートから車種設定信
号等の各種設定信号を取込み、演算結果としての
画像情報を出力ポートから出力する。この出力ポ
ートからの信号を受けたビデオRAMを有するコ
ントローラは画像情報を映像信号に変換するもの
であり、モニターTVに画像表示する出力を行
う。

前記第１のテレビカメラ４ａ，４ｂは、例えば
自動車１の前部の下方位置から消灯状態にあるヘ
ツドライト２ａ，２ｂに光を照射してヘツドライ
ト２ａ，２ｂを撮像し、この撮像信号から画像処
理装置６によつてヘツドライト２ａ，２ｂの上辺
および内側辺を検出し、ヘツドライト２ａ，２ｂ
の高さおよび左右位置を求めるものである。そし
て、このヘツドライト２ａ，２ｂの位置および操
作盤７からの車種信号（ヘツドライト仕様）に対
応して、前記画像処理装置６は該当するヘツドラ
イト２ａ，２ｂの合格範囲の規格明暗境界線L₀
の上下左右の置を求め、表示装置８ａ，８ｂに出
力して規格明暗境界線L₀を表示するものである。

一方、前記第２のテレビカメラ５ａ，５ｂは、
点灯状態にある左右ヘツドライト２ａ，２ｂのス
クリーン３ａ，３ｂ上の配光パターンＡを撮像す
るものであり、この配光パターンＡの撮像信号か
ら画像処理装置６によつて照射光の最輝点Ｐおよ
び明暗境界線Ｌの実測値を表示装置８ａ，８ｂに
表示するとともに、明暗境界線Ｌの水平線部ａと
斜線部ｂとの交点Ｓを求め、最輝点Ｐと交点Ｓの
位置から両者間の相対距離Ｄを求め、記憶してお
く。

すなわち、上記第２のテレビカメラ５ａ，５ｂ
からの撮像信号はまずＡ／Ｄ変換され、画像を区
域分け（例えば256×256）ヒストグラム化し、こ
のヒストグラムからしきい値を求め２値化する。
そして、この２値化した面積から重心位置を求め
て最輝点Ｐとする。

また、明暗境界線Ｌを求める処理は、第２のテ
レビカメラ５ａ，５ｂからの画像をＹ方向軸で微
分し、この微分値から明暗境界線Ｌの水平線部ａ
を求めるとともに、同様に微分値から明暗境界線
Ｌの斜線部ｂを求め、この明暗境界線Ｌを表示装
置８ａ，８ｂに表示する。さらに、明暗境界線Ｌ
の水平線部ａと斜線部ｂとの交点Ｓを求め、この
交点Ｓと前記最輝点Ｐとの相対距離Ｄ（XY方向
成分）を演算し、記憶する。

さらに、前記画像処理装置６は、実測明暗境界
線Ｌが前記規格明暗境界線L₀より上方の場合に
は、ヘツドライト２ａ，２ｂの光軸調整の開始に
ともなつて、この光軸調整によるスクリーン３
ａ，３ｂ上の配光パターンＡの移動に対応して移
動後の最輝点Ｐを検出し、この最輝点Ｐの位置と
前記相対距離Ｄとから仮想明暗境界線Ｌを求めて
表示装置８ａ，８ｂ上に表示する。上記の繰返し
により、表示装置８ａ，８ｂを見ながら仮想明暗
境界線Ｌが規格明暗境界線L₀より下方となるよ
うに光軸調整を行う。

なお、前記第２のテレビカメラ５ａ，５ｂの位
置ずれを補正するために、スクリーン３ａ，３ｂ
上に設けられた基準点を取込み、この基準点を第
２のテレビカメラ５ａ，５ｂが取込む位置と、正
規位置で取込む位置との位置ずれを検出し、その
補正を行う。

上記光軸調整装置による光軸調整手順を、前記
画像処理装置６における中央処理装置CPUの作
動と共に、第３図および第４図のフローチヤート
に沿つて説明する。まず、スタート後、次に搬入
される自動車１の車種が入力され（ステツプ
S1）、自動車１が光軸調整ラインの所定位置に搬
入停止される。次に、ステツプS2で第１のテレ
ビカメラ４ａ，４ｂからヘツドライト２ａ，２ｂ
の撮像画面を取込んだ後、ヘツドライト２ａ，２
ｂの点灯指示を表示S3するとともに、ヘツドラ
イト２ａ，２ｂの位置を検出しS4、ステツプS5
で合格範囲の上限位置を表す規格明暗境界線L₀
を計算する。

ヘツドライト２ａ，２ｂの点灯S6に対し、第
２のテレビカメラ５ａ，５ｂからのスクリーン３
ａ，３ｂ上の配光パターンＡの撮像画像を取込ん
で画像処理を実行しS7、明暗境界線Ｌを求める。
そして、光軸調整を行いS8、前記規格明暗境界
線L₀との比較S9によつて合格（OK）となつた時
にスクリーン３ａ，３ｂを上昇しS10、次の自動
車１のヘツドライト２ａ，２ｂの光軸調整を行う
ものである。

上記ステツプS7における光軸検出フローの詳
細は第４図のように、ステツプS11で画像を取込
み、ヒストグラム化するS12。次に、ステツプ
S13でこのヒストグラムを高光度面積が所定の比
率となるように設定したしきい値で２値化し、そ
の重心位置を検出して最輝点Ｐ＝Xp，Ypを求め
る。なお、必要に応じてこの最輝点Ｐを表示装置
８ａ，８ｂのテレビカメラ画面に“＋”表示し、
最輝点Ｐが所定規格範囲内に入つているか否かを
判定する。

続いて、ステツプS14〜S17で前記画像信号の
256区分を〓×間隔でＹ方向へ微分し、この微分
値からXp−L₁＜Xnの範囲で明暗境界線Ｌの水平
線部ａを求めるとともにS18、同様にXp＋L₂＞
Xnの範囲で微分値から明暗境界線Ｌの斜線部ｂ
を求めS19、明暗境界線Ｌの水平線部ａと斜線部
ｂとの交点Ｓ＝Xs，Ysを求めるS20。さらに、
ステツプS21で、交点Ｓと前記最輝点Ｐとの座標
差（Xp−Xs），（Yp−Ys）から相対距離Ｄ＝dx，
dyを演算し、記憶する。

そして、上記の実測明暗境界線Ｌが前記規格明
暗境界線L₀より下方に位置しているか否かを判
定し、規格外の場合にはヘツドライト２ａ，２ｂ
の光軸調整を開始するものであつて、この光軸調
整によるスクリーン３ａ，３ｂ上の配光パターン
Ａの移動に対し、再び第２のテレビカメラ５ａ，
５ｂから画像信号を取込みS22、これに対応して
画像処理装置６はステツプS23，24において前記
と同様に移動後の最輝点Ｐを検出し、ステツプ
S25で移動後の最輝点Ｐの位置（Xp，Yp）と前
記相対距離Ｄ＝dx，dyとから仮想明暗境界線Ｌ
を求め、ステツプS26で表示装置８ａ，８ｂ上に
表示し、規格明暗境界線L₀と比較しS27、合格範
囲にあるか否かを判定しS28、規格内となつたと
きには合格表示を行う（S29）。上記の繰返しに
より、仮想明暗境界線Ｌが規格明暗境界線L₀に
対して合格範囲となるように光軸調整を行うもの
である。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、自動車１台毎に
ヘツドライトの配光パターンの最輝点および明暗
境界線との相対位置を求めているので、レンズの
組付け誤差等に対応して精度よくヘツドライトの
光軸調整を行うことができる。

また、光軸調整段階においては、明暗境界線を
実際に求める処理は行わずに最輝点と相対距離と
の関係から求めるようにしているので、精度の低
下をともなうことなく処理能率の向上を図ること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるヘツドライ
トの光軸調整装置の全体構成図、第２図はヘツド
ライトの配光パターンと規格との関係を示す説明
図、第３図は光軸調整の全体フローチヤート図、
第４図は画像処理の詳細フローチヤート図であ
る。 １……自動車、２ａ，２ｂ……ヘツドライト、
３ａ，３ｂ……スクリーン、４ａ，４ｂ……第１
のテレビカメラ、５ａ，５ｂ……第２のテレビカ
メラ、６……画像処理装置、８ａ，８ｂ……表示
装置、Ａ……配光パターン、Ｐ……最輝点、Ｌ…
…明暗境界線、ａ……水平線部、ｂ……斜線部、
Ｓ……交点、L₀……規格明暗境界線、Ｄ……相
対距離。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車のヘツドライトの位置に対応してその
   ヘツドライトに対する検査規格の位置を求めて明
   暗境界線の上限位置を表す規格明暗境界線を表示
   する一方、自動車前方に設置されたスクリーン上
   の照射光を撮像し、この照射光のある光度以上の
   一定領域内の最輝点と、照射光の端部に位置し、
   水平線部と斜線部とからなる明暗境界線とを求め
   るとともに、この水平線部と斜線部との交点と最
   輝点との相対距離を求め、さらに、前記規格明暗
   境界線より下方に実測した明暗境界線が入つてい
   るか否か調べ、規格明暗境界線より上方のときに
   は、ヘツドライトの光軸調整に伴う照射光の移動
   に対応した最輝点を求め、この最輝点と前記相対
   距離とから、相対位置関係にある明暗境界線の仮
   想線を求めて表示し、この仮想明暗境界線が最終
   的に前記規格明暗境界線より下方となるように光
   軸調整を行うことを特徴とするヘツドライトの光
   軸調整方法。 ２ ヘツドライトの位置を撮像する第１のテレビ
   カメラと、自動車の前方に設置されたスクリーン
   上に照射されたヘツドライトの照射光を撮像する
   第２のテレビカメラと、前記第１および第２のテ
   レビカメラからの撮像信号を受け、第１のテレビ
   カメラの信号に基づくヘツドライト位置から合格
   範囲の規格明暗境界線を求めるとともに、第２の
   テレビカメラの信号に基づき照射光の最輝点と実
   測明暗境界線とを求め、明暗境界線の交点と最輝
   点との相対距離を求め、さらに、光軸調整時に照
   射光の移動に対して求めた最輝点と前記相対距離
   とから仮想明暗境界線を求める画像処理装置と、
   この画像処理装置の信号を受け、合格範囲の規格
   明暗境界線と実測明暗境界線または仮想明暗境界
   線を表示示する表示装置とを備えたことを特徴と
   するヘツドライトの光軸調整装置。