JPH10123017A - ヘッドライトの光軸調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｚビーム形ヘッドライトの光軸を正確に調整
できるようにする。 【解決手段】 スクリーンに照射されたヘッドライトの
照射パターンの所定照度以上の領域Ｂの面積が所定値に
なるようにカメラの絞りを調整する。そして、前記所定
照度に対し所定の割合の照度を持つ等照度曲線Ｃを求め
る。前記割合を適切に設定することで等照度曲線Ｃは照
射パターンの明暗境界線にほぼ一致する。明暗境界線の
段差部が存在する段差領域ａ３における等照度曲線Ｃの
変曲点Ｃａの位置を求めると共に、明暗境界線の水平部
が存在する水平領域ａ１における等照度曲線Ｃに近似し
た水平線Ｃｂの式を求める。変曲点Ｃａを光軸調整の水
平方向の基準とし、水平線Ｃｂを光軸調整の鉛直方向の
基準として、ヘッドライトの光軸を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、明暗境界線が横方
向内方の比較的低い水平部と横方向外方（路肩側）の比
較的高い水平部と中間の段差部とを有する略Ｚ字形とな
るような照射パターンを持つ、所謂Ｚビーム形のヘッド
ライトに適用される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、特公平２−９２９７号公報に見られるように、車両
の前方にスクリーンを配置し、該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して、画像処理によ
り照射パターンの所定照度以上の領域の重心の位置を求
め、該重心を基準にしてこれが所定の合格範囲に入るよ
うに光軸調整を行うものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｚビーム形
のヘッドライトは照度が比較的均一に分布し、そのため
所定照度以上の領域の重心位置は、同じヘッドライトに
ついて繰返し計測すると、撮像器の画素の受光量の微妙
なばらつきによって計測の度に位置がずれ、重心位置を
一義的に特定することが困難である。従って、このよう
な重心を光軸調整の基準にしたのでは、光軸調整の精度
を確保できなくなる。

【０００４】本発明は、以上の点に鑑み、Ｚビーム形の
ヘッドライトの光軸調整を正確に行い得られるようにし
た方法を提供することをその目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、車両の前方に配置した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器で撮像し、照射パ
ターンの画像に基いてヘッドライトの光軸を調整する方
法において、照射パターンの所定照度以上の領域の面積
が所定値になるように撮像器の絞りを調整する工程と、
照射パターンの明暗境界線の段差部が存在する段差領域
の位置を求める工程と、前記所定照度に対し所定の割合
の照度を持つ等照度曲線の前記段差領域における変曲点
の位置を計測する工程と、該変曲点を基準にして光軸調
整を行う工程と、から成ることを特徴とする。

【０００６】画像上の照射パターンの等照度曲線の形状
は、撮像器の絞り度合が小さいとスクリーン上の照度分
布の比較的低照度での断面形状になり、絞り度合が大き
いとスクリーン上の照度分布の比較的高照度での断面形
状になり、絞りの変化によって等照度曲線の形状も変化
する。ここで、上記の如く絞りを調整すれば、画像上の
照度とスクリーン上の照度との間に一義的な関係が成立
し、前記所定照度に対する等照度曲線の照度の割合を適
切に設定することにより、等照度曲線は肉眼で識別され
る明暗境界線にほぼ近似する。そして、等照度曲線は同
じヘッドライトについて繰返し計測を行っても位置がず
れない。

【０００７】ここで、Ｚビーム形ヘッドライトは明暗境
界線の段差部の位置が横方向内方にずれたり水平部のレ
ベルが高くなると対向車に眩惑を与えることになり、こ
こで水平部のレベルが高くなると段差部の位置も高くな
るから、段差部が水平方向及び鉛直方向において所定範
囲に入るように光軸を調整すれば、対向車に眩惑を与え
ることなく良好な前方照射を行い得られる。

【０００８】そして、段差部が存在する段差領域におけ
る等照度曲線の変曲点は段差部の位置を一義的に表わす
点となるから、上記の如く該変曲点を光軸調整の基準に
することで、Ｚビーム形ヘッドライトの光軸を正確に調
整できる。

【０００９】尚、上記変曲点と明暗境界線の水平部との
鉛直方向の位置関係がばらつくヘッドライトもある。こ
の場合、明暗境界線の水平部が存在する水平領域におい
て、等照度曲線に近似した水平線の式を求め、該水平線
を光軸調整の鉛直方向の基準とし、上記変曲点を光軸調
整の水平方向の基準とすれば、変曲点と明暗境界線の水
平部との鉛直方向の位置関係がばらついても、光軸を正
確に調整でき有利である。

【００１０】また、一般に、Ｚビーム形ヘッドライトで
は、所定照度以上の領域の重心の位置と上記段差領域や
上記水平領域の位置との間には相関関係が成立するか
ら、重心の位置から段差領域や水平領域の位置を求める
ことができるが、この相関関係が不明なヘッドライトも
ある。ここで、照射パターンの水平方向の各位置におけ
る明暗境界点の位置を鉛直方向の照度分布に基いて求め
れば、これら明暗境界点を結ぶ線が照射パターンの明暗
境界線となる。そして、水平方向の単位長さ当りの明暗
境界点の鉛直方向の変位量が所定値以上になる領域は、
明暗境界線が鉛直方向に傾く部分、即ち、段差部が存在
する段差領域になる。従って、上記の如きヘッドライト
では、明暗境界点の鉛直方向の変位量に基いて、この変
位量が所定値以上の領域を段差領域、所定値以下の領域
を水平領域とし、段差領域における上記変曲点の位置を
求め、水平領域における明暗境界点を結ぶ線に近似した
水平線の式を求めれば良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１を参照して、１は定位置に停
止される自動車ＣＡのヘッドライトＨＬの前方略３ｍに
配置した光軸の向きを測定する測定装置の本体であり、
この測定装置を用いて本発明の方法を実施する。該本体
１はヘッドライトＨＬに対向する面に開口２を有する筐
体であり、すりガラス等からなる半透明スクリーン３に
より開口２を覆い、半透明スクリーン３にヘッドライト
ＨＬの光線を照射してその照射パターンを本体１の内部
に取り付けたＣＣＤカメラ４で撮像し、撮像した画像デ
ータを画像処理装置５に送り、以下に示す画像処理を行
なう。

【００１２】該画像処理装置５における画像処理の内容
について、ヘッドライトＨＬとしてＺビーム形ヘッドラ
イトを用いた場合の画像である図２を参照して説明す
る。図２に示すように、ヘッドライトＨＬの照射パター
ンに現われる明暗境界線は、Ｚビーム形ヘッドライトの
場合、横方向内方の比較的低い水平部Ａ１と横方向外方
（路肩側）の比較的高い水平部Ａ２と中間の段差部Ａ３
とを有する略Ｚ字状になる。

【００１３】光軸調整に際しては、図３に示す如く、先
ず、照射パターンの画像の所定照度以上の領域の面積が
所定値になるようにカメラ４の絞りを調整し、該所定照
度以上の領域Ｂの重心Ｇの位置を計測する。このように
絞りを調整すると、画像上の照度とスクリーン３上の照
度との間に一義的な関係が成立し、前記所定照度と肉眼
で確認される明暗境界部の照度との比率も一定してい
る。かくて、前記所定照度に対し上記比率に相当する所
定の割合の照度を持つ等照度曲線Ｃを求めれば、該曲線
Ｃは明暗境界線に近似する。

【００１４】ここで、明暗境界線の段差部Ａ３が存在す
る段差領域ａ３や、水平部Ａ１，Ａ２が存在する水平領
域ａ１，ａ２のおおよその位置は重心Ｇの位置から所定
の相関関係に基いて割出すことができる。そして、重心
Ｇの位置から割出された段差領域ａ３における等照度曲
線Ｃの変曲点Ｃａの位置を求め、更に、両水平領域ａ
１，ａ２の少なくとも一方、例えば、ａ１の領域におけ
る等照度曲線Ｃに近似した水平線Ｃｂの式を最小２乗法
等によって求める。

【００１５】次に、変曲点Ｃａを光軸調整の水平方向の
基準とし、水平線Ｃｂを光軸調整の鉛直方向の基準とし
て、ヘッドライトＨＬの光軸を調整する。即ち、変曲点
Ｃａの水平方向座標が水平方向の所定の合格範囲に入る
ように光軸を水平方向に調整すると共に、水平線Ｃｂが
鉛直方向の所定の合格範囲に入るように光軸を鉛直方向
に調整する。これによれば、明暗境界線の水平部Ａ１，
Ａ２が夫々所定の高さになり、且つ、段差部Ａ３が横方
向の所定位置になるように、ヘッドライトＨＬの光軸を
正確に調整できる。

【００１６】尚、変曲点Ｃａと水平部Ａ１，Ａ２との間
の鉛直方向の位置関係が既知であってばらつきがなけれ
ば、変曲点Ｃａを光軸調整の水平方向及び鉛直方向の基
準として、ヘッドライトＨＬの光軸を調整しても良い。

【００１７】また、等照度曲線Ｃに基いて光軸調整を行
う場合、重心Ｇの位置と段差領域ａ３や水平領域ａ１，
ａ２の位置との相関関係が不明であったりばらつきを生
じ易いこともある。この場合には、図４に示す如く、水
平方向の各位置における明暗境界点Ｄを鉛直方向の照度
分布から求め、これら明暗境界Ｄに基いて段差領域ａ３
や水平領域ａ１，ａ２の位置を求めれば良い。

【００１８】これを詳述するに、水平方向の各位置にお
ける明暗境界点Ｄを結ぶ線は肉眼で確認される明暗境界
線にほぼ合致し、水平方向の単位長さ当りにおける明暗
境界点Ｄの鉛直方向の変位量△Ｄは段差領域ａ３におい
て所定値以上になる。そのため、明暗境界点Ｄの上記変
位量△Ｄの大小に基いて段差領域ａ３や水平領域ａ１，
ａ２の位置を割出すことができる。この場合、水平領域
ａ１において、等照度曲線Ｃに近似した水平線Ｃｂに代
えて、明暗境界点Ｄを結ぶ線に近似した水平線Ｄｂの式
を求め、段差領域ａ３における等照度曲線Ｃの変曲点Ｃ
ａを光軸調整の水平方向の基準とし、水平線Ｄｂを光軸
調整の鉛直方向の基準としても良い。

【００１９】ところで、照射パターンを鉛直方向の走査
線に沿って走査したときの照度分布曲線は図５に示すよ
うになり、暗部と照度の立上り部とに跨がる部分に生じ
易いノズルの影響で明暗境界点の位置を一義的に特定す
ることが困難になる場合がある。この場合、立上り部か
ら充分に離れた暗部領域における照度分布曲線に近似し
た水平線Ｅの式を最小２案法等で求めると共に、立上り
部における照度分布曲線の変曲点を通る接線Ｆの式を求
め、両線Ｅ，Ｆの交点Ｑに対応する走査線上の点ＱＰを
明暗境界点としてその位置を求めれば、ノイズの影響を
受けずに明暗境界点を一義的に特定できる。尚、点ＱＰ
は肉眼で確認される明暗境界点には一致しないが、点Ｑ
Ｐは明暗境界点に対し鉛直方向に一定距離変位している
だけであるから、この変位距離を見込んで光軸調整の合
格範囲を設定することにより、ヘッドライトＨＬの光軸
を正確に調整できる。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、Ｚビーム形ヘッドライトの光軸を正確に調整
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法の実施に用いる光軸測定装置の一
例の概略断面図

【図２】 ヘッドライトの照射パターンを示す図

【図３】 本発明に係る光軸計測の一例を説明する図

【図４】 本発明に係る光軸計測の他の例を説明する図

【図５】 照射パターンの鉛直方向の照度分布を示すグ
ラフ

【符号の説明】

１ 測定装置本体、 ３ スクリーン ４ カメラ、 ５ 画像処理装
置 ＨＬ ヘッドライト、 Ａ１，Ａ２ 明暗境界
線の水平部 Ａ３ 明暗境界線の段差部、 ａ１，ａ２ 水平領域 ａ３ 段差領域 Ｂ 所定照度
以上の領域 Ｇ 重心、 Ｃ 等照度曲線 Ｃａ 変曲点、 Ｃｂ 水平線 Ｄ 明暗境界点、 Ｄｂ 水平線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の前方に配置したスクリーンに現わ
   れるヘッドライトの照射パターンを撮像器で撮像し、照
   射パターンの画像に基いてヘッドライトの光軸を調整す
   る方法において、 照射パターンの所定照度以上の領域の面積が所定値にな
   るように撮像器の絞りを調整する工程と、 照射パターンの明暗境界線の段差部が存在する段差領域
   の位置を求める工程と、 前記所定照度に対し所定の割合の照度を持つ等照度曲線
   の前記段差領域における変曲点の位置を計測する工程
   と、 該変曲点を基準にして光軸調整を行う工程と、 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。
2. 【請求項２】 前記所定照度以上の領域の重心の位置を
   求め、前記段差領域の位置を前記重心の位置から求める
   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
   調整方法。
3. 【請求項３】 照射パターンの水平方向の各位置におけ
   る明暗境界点の位置を鉛直方向の照度分布に基いて求
   め、水平方向の単位長さ当りにおける明暗境界点の鉛直
   方向の変位量が所定値以上になる領域を前記段差領域と
   することを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトの
   光軸調整方法。
4. 【請求項４】 照射パターンの明暗境界線の水平部が存
   在する水平領域における前記等照度曲線に近似した水平
   線の式を求めて、該水平線を光軸調整の鉛直方向の基準
   とし、前記変曲点を光軸調整の水平方向の基準とするこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドライトの
   光軸調整方法。
5. 【請求項５】 照射パターンの水平方向の各位置におけ
   る明暗境界点の位置を鉛直方向の照度分布に基いて求
   め、水平方向の単位長さ当りにおける明暗境界点の鉛直
   方向の変位量が所定値以下となる領域を照射パターンの
   明暗境界線の水平部が存在する水平領域とし、該水平領
   域における前記明暗境界点を結ぶ線に近似した水平線の
   式を求めて、該水平線を光軸調整の鉛直方向の基準と
   し、前記変曲点を光軸調整の水平方向の基準とすること
   を特徴とする請求項１又は３に記載のヘッドライトの光
   軸調整方法。