JPS633237A - ヘツドライトの光軸調整方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のヘッ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、そのヘッドライト
の組付は後には、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。この光軸調整はヘッドライト
の照射光の最重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、照射光の最重
点もしくは明暗境界線を目視によっ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＠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ャープカット推定線（明暗境界
線）を求めて、規格内にシャープカット推定線が入るよ
うにヘッ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重点を求め
、さらに、この最重点から予め設定しである明暗境界線
を求めるようにしたものでは、同一車種における最重点
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
て行なっているが、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、実際の自動車のヘッドライトにおいては、レ
ンズの取付は誤差等に起因して照射光の最重点と明暗境
界線との相対関係は各ヘッドライトにおいて相違してお
り、これを−定であるとして最重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、各自動車のヘッドライトに対してそれぞれ照射光
の最重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装置が煩雑で処理速度
が遅くなって、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、各自動車のヘッドラ
イトについてそれぞれ照射光の最重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
したヘッ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
のヘッドライトの位置に対応してそのヘッドライトの照
射光の規格を求めて表示装置に表示する。次に、ヘッド
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重点と、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。

上記最重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、この最重点および明暗境界線また
は明暗境界線のみを前記規格と比較し、少なくとも明暗
境界線が規格内に入っ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
点と前記最重点との相対距離を求める。

測定した明暗境界線が規格外でヘッ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、この最重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、前記
規格内にこの仮想明暗境界線が入るように表示を見なが
らヘッ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図はヘッ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重点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りが存在するものであり、この明暗
境界線りは水平線部ａと斜線部すとからなり、水平線部
ａと斜線部すとの交点Ｓと上記最重点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ッドラ
イトの位置に対応して前記明暗境界線りの合格範囲が規
格明暗境界線Ｌｏとして表示され、実測もしくは仮想の
明暗境界線りが規格明暗境界線ＬＯ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、ヘッ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
に照射されたヘッ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
ヘッ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
と最重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重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重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、各ヘッド
ライトのレンズ取付は誤差等に伴う最重点と明暗境界線
の交点との相λｊ距離の変化に対応して各ヘッドライト
の光軸調整を行い、その調整精度が向上する。

前記ヘッドライト照射光の配光パターンにおける最重点
と明暗境界線の交点との相対距離は、ヘッドライトの光
軸調整を行っても変化することなく一定の関係にあ゛す
、最初の画像処理によって各ヘッドライトの相対距離を
求めた侵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っているものであ
る。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図には本発明にかかるヘッドライトの光軸調整装置
の全体構成が示されており、ヘッドライトの光軸検査ラ
インに搬入された自ｖＪ車１の前方には、左右のヘッド
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、３ｂ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の左右ヘッドライ
ト２ａ。

２ｂを撮像する左右の第１のテレビカメラ４ａ。

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ｉａする左
右の第２のテレビカメラ５ａ、５ｂ（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ッドライト
２ａ、　２ｂの近傍に設置された表示装置８ａ、８ｂ（
モニターＴＶＩ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４ａ、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。−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、入力ボートから車種設
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ッドライト２ａ
、２ｂに光を照射してヘッドライｔ−２ａ、２ｂｅ回像
し、この撮像信号から画像処理装置６によってヘッドラ
イト２ａ、２ｂの上辺および内側辺を検出し、ヘッドラ
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、このヘッドライト２ａ、２ｂの位置およ
び操作盤７からの車種信号（ヘッドライト仕様）に対応
して、前記画像処理装２６は該当するヘッドライト２ａ
、　２ｂの合格範囲の規格明暗境界線ＬＯの上下左右の
位置を求め、表示装置８ａ、８ｂに出力して規格明暗境
界線Ｌｏ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
にある左右ヘッドライト２ａ、２ｂのスクリーン３ａ、
３ｂ上の配光パターンＡｌｌ像Ｖ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によって照
射光の最輝点Ｐおよび明暗境界線りの実測値を表示装置
８ａ、８ｂに表示するとともに、明暗境界線りの水平線
部ａと斜線部すとの交点Ｓを求め、ＲＸｉ点Ｐと交点Ｓ
の位置から両者間の相対距離りを求め、記憶しておく。

すなわち、上記第２のテレビカメラ５ａ、５ｂからの回
縁信号はまずＡ／Ｄ変換され、画像を区域弁けく例えば
２５６Ｘ　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ＲＢ
点Ｐとする。

また、明暗境界線りを求める処理は、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
値から明暗境界線りの水平線部ａを求めるとともに、同
様に微分値から明暗境界線りの斜線部すを求め、この明
暗境界線りを表示装置８ａ、８ｂに表示する。さらに、
明暗境界線りの水平線部ａと斜線部すとの交点Ｓを求め
、この交点Ｓと前記最輝点Ｐとの相対距！！ｆｆＤ　（
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、実測明暗境界線りが前
記規格明暗境界線Ｌｏに対して合格範囲規格外の場合に
は、ヘッドライト２ａ、２ｂの光軸調整の開始にともな
って、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りとから仮想明
暗境界線りを求めて表示袋ｆｆ１８ａ、８ｂ上に表示す
る。

上記の繰返しにより、表示袋２８ａ、８ｂを見ながら仮
想明暗境界線りが規格明暗境界線ＬＯに対して合格範囲
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＠調整手順を、前記。

画像処理装置６におけろ中央処理装置（ＣＰＩＪ）の作
動と共に、第３図Ｊ３よび第４図のフローチャートに沿
って説明りる。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（ステップ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
ップＳ２で第１のテレビカメラ４ａ、４ｂからヘッドラ
イト２ａ、２ｂの撮像画面を取込んだ後、ヘッドライト
２ａ。

２ｂの点灯指示を表示（Ｓ３）するとともに、ヘッドラ
イト２ａ、２ｂの位置を検出しくＳ４）、ステップＳ５
で合格範囲の規格明暗境界線Ｌｏを計算する。

ヘッドライト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３ａ、３ｂ上
の配光パターンＡの撮像画像を取込んで画＠処理を実行
しくＳ７）、明暗境界線りを求める。そして、光軸調整
を行い（Ｓ８）、前記規格明暗境界線Ｌｏとの比較（Ｓ
９）によって合格（ＯＫ）となった時にスクリーン３ａ
、３ｂを上昇しく５１０）、次の自動車１のヘッドライ
ト２ａ、　２ｂの光軸調整を行うものひある。

上記ステップＳ７における光軸検出フローの詳細は第４
図のように、ステップＳ１１で画像を取込み、ヒストグ
ラム化する（８１．２）。次に、ステップ８１３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
定したしさい値で２値化し、その重心位置を検出して最
重点Ｐ＝Ｘｐ　。

Ｙｐを求める。なお、必要に応じてこの最重点Ｐを表示
装置８ａ、８ｂのテレビ画面に゛′＋パ表示し、最重点
Ｐが所定規格範囲内に入っているか否かを判定する。

続いて、ステップ８１４〜Ｓ１７で前記画像信号の２５
６区分をΔＸ間隔でＹ方向へ微分し、この微分値からＸ
ｐ　　Ｌｌ＜Ｘｎの範囲で明暗境界線りの水平線部ａを
求めるとともに（８１８）、同様にＸｌ）＋１２　＞Ｘ
ｎの範囲で微分値から明暗境界線りの斜線部すを求め（
Ｓ１９）、明暗境界線りの水平線部ａと斜線部すとの交
点５＝Ｘｓ　。

Ｙｓを求める（Ｓ２０）。さらに、ステップ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１！ｊ！Ｌが前記規格明暗
境界線Ｌｏより下方に位置しているか否かを判定し、規
格外の場合にはヘッドライト２ａ、２ｂの光軸調整を開
始するものであって、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はステップＳ２３，２４において前記と
同様に移動後のｎ輝点Ｐを検出し、ステップ８２５で移
動後の最重点Ｐの位置（Ｘｐ。

Ｙｐ）と前記相対側Ｍ［）＝ｄｘ、ｄｙとから仮想明暗
境界線りを求め、ステップＳ２６で表示装置８ａ、　８
ｂ上に表示し、規格明暗境界線Ｌｏと比較しく５２７）
、合格範囲にあるか否かを判定しく５２８）、規格内と
なったときには合格表示を行う＜８２９）。上記の繰返
しにより、仮想明暗境界線りが規格明暗境界線ＬＯ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台毎にヘッドラ
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、レンズの組付は誤差等に対応し
て精度よくヘッ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重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ッドライトの光軸
調整段階の全体構成図、 第２図はヘッ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ャート図、第４図は画
像処理の詳細フローチャート図である。 １・・・・・・自動車 ２ａ、　　２ｂ・・・・・・ヘッドライト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・・・・・・最重
点し・・・・・・明暗境界線　　　　ａ・・・・・・水
平線部ｂ・・・・・・斜線部　　　　　　Ｓ・・・・・
・交点Ｌｏ・・・・・・規格明暗境界ａＤ・・・・・・
相対距離第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車のヘッドライトの位置に対応してそのヘッ
   ドライトに対する検査規格の位置を求めて表示する一方
   、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
   格内に少なくとも明暗境界線が入つているか否か調べ、
   規格外のときには、ヘッ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前記規格内に入
   るように光軸調整を行うことを特徴とするヘッドライト
   の光軸調整方法。
2. （２）ヘッ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
   れたヘッ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ッドラ
   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する表示装置とを備えたこ
   とを特徴とするヘッドライトの光軸調整装置。