JPS6353434A

JPS6353434A - ヘツドライトの位置検出方法

Info

Publication number: JPS6353434A
Application number: JP19739986A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Niihara; 良美新原; Hideyuki Kato; 英之加藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1988-03-07
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06105211B2

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調整を行なう場合
のヘッドライトの位置検出方法に関する。

（従来技術）自動車の組立ラインにおいては、ヘッドライトの組付は
後に光軸が所定の規格範囲内にあるように調整を行なっ
ている。この光軸調整は、ヘッドライトの照射光の最輝
点もしくは明暗境界線が、所定の規格範囲内にあるよう
に調整するものである。

ところで、Ｒ射光の最註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で問題があるため、例え
ば特開昭５９−２４．２３２号公報に開示されているよ
うに、自動車の前方に設置されたスクリーン上に映出さ
れた照射光の配光パターンをテレビカメラにより取りこ
み、画像処理することにより光軸調整の精度の向上を図
るようにした技術が提案されており、照射光の配光パタ
ーンの所定光度以上の領域の重心位置からシャープカッ
ト推定線（明暗境界線）を求めて、このシャープカット
推定線が規格範囲内にあるようにヘッドライトの光軸を
調整している。

上述のようなヘッドライトの光軸調整を行なう場合には
、ヘッドライトの光軸検査ラインに搬入された自動車の
左右のヘッドライトを、自動車の前方に配置されたテレ
ビカメラで撮像し、この撮像信号を画像処理装置によっ
て画像処理することにより、検査対象となる自動車のヘ
ッドライトの配向パターンの合格範囲の規格を示す図形
をモニタ用テレビの画面に表示する。一方、自動車の前
方に設置されたスクリーン上の配向パターンを自動車の
上方に配置された別のテレビカメラで撮像し、この撮像
信号を画像処理することにより、スクリーン上における
照射光の最重点および明暗境界線の実測位置を上記モニ
タ用テレビの画面に表示して、実測した最重点もしくは
明暗境界線が合格範囲にあるか否かを上記モニタテレビ
の画面上で検査し、合格範囲外にある場合にはへノドラ
イトの光軸調整を行なうようにしている。

ところで、前述のように自動車の前方に配置されたテレ
ビカメラでその自動車のヘッドライトを撮像し、テレビ
カメラとヘッドライトとの相対位置関係から３角測量に
よりこのへ、ドライドの位置データを得ているが、長期
間使用しているうちにあるいは振動によってテレビカメ
ラの配設位置が偏位することがある。このようなテレビ
カメラの偏位が生しると、テレビカメラとヘッドライト
との相対位置関係が変化し、したがってこのテレビカメ
ラから取りこまれるへ、ドライドの位置データに誤差を
生じるから、へ、ドライドの積重の良い位置検出が不可
能になる。

このような場合、テレビカメラの位置を１′３正すれば
よいと考えられるが、このような位置修正は手間を要す
るから作業能率を低下させ、かつ高精度の位置修正は期
待できないものであった。

（発明の目的）上述の事情に鑑み、本発明はテレビカメラの位置ずれに
もとづくヘッドライトの位置データの狂いをテレビカメ
ラの位置を修正することなく自動的に補正することがで
きるヘッドライトの位置検出方法を提供することを目的
とする。

（発明の構成）本発明によるヘッドライトの位置検出方法においては、
視覚センサとヘッドライトとの相対位置が狂った場合の
ヘッドライトの位置データを補正するために補正板を用
いる。この補正板はその少なくとも一部が視覚センサの
視野内に入るように所定位置に設置する。そして初ｊｊ
Ｊｌ設定位置にある視覚センサから、上記補正板とヘッ
ドライトとが同一画面内に存在する画像を取りこんで１
ｉＪｉ　ＴＥ　仮のヘッドライトとの相対位置関係を示
す初８．Ｉ＋設定位置データを記憶しておく。次にその
後のヘッドライトの位置検出に際して、上記視覚センサ
から、上記補正板とヘッドライトとが同一画面内に存在
する画像を取りこんで補正板のヘッドライトとの相対位
置関係を示す位置データを検出し、この補正板の位置デ
ータを、予め記憶された上記補正板の初期設定位置デー
タと比較して、この初期設定位置データに対する偏差量
を検出する。そしてこの偏差量に相当する補正データに
よりヘッドライトの位置データを補正して、正確なヘッ
ドライトの位置データを得るものである。

（発明の効果）本発明によれば、ヘッドライトの位置データとともに補
正板の位置データを視覚センサから取りこみ、画像内に
おける補正板の位置の初期設定ｌつ置に対する４Ｄ置ず
れによって視覚センサの位置ずれを検出して、ヘッドラ
イトのイ装置データを補正するようにしているから、長
Ａｌｉ　ｌ；−、ｄの使用により、あるいは振動により
視覚セ、／すに（つ置ずれを主した場合でも、補正板が
視覚センサの視野内；こある■リヘノドライトの位置噴
出を高積度をもって行なうことができる。また本発明に
よる方法は、位置ずれを生した視覚センサの位置を修正
する必要がないから、ヘッドライトの光軸調整を能率良
く行なうことができる。

（実　施　例）以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は本発明によるヘッドライトの位置検出方法を適
用した光軸調整装置の全体構成を示し、へ、ドライドの
光軸検査ラインにに人された自動■１の前方には、左右
のヘッドライト２ａ、２ｂの照射光がそれぞ丸照射され
る左右のスクリーン３ａ、３ｂが設けられている。こ＋
′１．ラスクリーン３ａ、３ｂの近傍には、自動車１の
ノＦ打のヘット′ライト２ａ、２ｂをそれぞ刺、１号像
するための第１のテレビカメラ４ａ、４ｂ　（ＣＣＤカ
メラ）が左右に設置されている。また、スクリーン３ａ
、３ｂのｉ！ｑ射光の配光パターン、へ（第２し１参照
）を撮像するための第２のテレビカメラ５ａ、５ｂ（Ｃ
ＣＤカメラ）が左右に設置されている。さらに、自動車
１の前方の所定の位置に、補正板ｔｅａ、１０ｂがそれ
らの少なくとも一部がテレビカメラ４ａ、４ｂの視野内
にそれぞれ入るように設置されている。

第２図のＡはヘッドライトのロービーム照射光の配向パ
ターンを示し、照射光の最も明るい量４１点Ｐ（重心位
置）を有し、また、上部の暗部との境界部分に光度が９
激に変化する明暗境界Ｖｉ　Ｌが存在している。この明
暗境界４Ｊ　Ｌは水平線８３ａと斜線部すとよりなり、
水平線部ａと斜線部すとの交点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
調整しても変化しない一定の値である。そして、自動車
のヘッドライトの位置に対応して前記明暗境界線Ｉ−の
合格範囲が規格明暗線Ｌ０として表示され、実測もしく
は仮想の明暗境界線１−が規格明暗境界線し。より下方
に位置するように光軸調整を行なうものである。

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で得るれる撮像信号は、それぞれ画像処理
装置６に人力される。工だ、上程等の情報を操作入力す
る）ス作盤７からの信号が同様に画像処理装置６ｚこ入
力さ社、この画像処理装置６からの出力信号が、左右の
へノドライト２ａ、２ｂの近傍にそれぞれ設置された表
示装置８．：Ｉ、８ｂ（モニターテレビ）で表示される
。

マイクロコンビヱータを含む画像処理装置６の具体的構
造は図示を省略するが、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
より選択人力し、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変
換し、これら信号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もとづいてｒ′Ａ
′ｒＪ、処理する中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）は、人力ボ
ートから車種設定信号等の各種設定信号を取込み、演算
結果として画像情報を出力ポートから出力する。この出
カポ−）・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し、表示！Ａ
置８ａ、８ｂに画像表示する出力を行なう。

第１のテレビカメラ４ａ、４ｂ４．；、（列えば自・１
力車１の前部の下方位置から、消灯状聾にあるヘッドラ
イト２ａ、２ｂに光を照射してヘノドライ）−２ａ、２
ｂを撮像し、この１最像信号から画像処理装置６によっ
てヘッドライト２ａ、２ｂの上縁および内（Ｉｌｌ縁を
検出し、これによりヘノドライ）２ａ・２ｂの高さおよ
び左右位置を求めるものである。

しかして、これら第１のテレビカメラ４ａ、４ｂを設置
した。際に、予めその初朋設定位置にある第１のテレビ
カメラ４ａ、・４ｂによって補正板１０ａ、１０ｂの少
な（とも１部とヘッドライト２ａ、２ｂ七が同一画面内
に存在する第３図２こ云すような画面を１最像し、この
１最像信号を画像処理装置６に取りこんで、そのときの
画面における補正板１ｏ　ａ、１０ｂの位置データを初
朋設定位置デ〜りとして画像処理装置６のメモリ内に記
憶してδど。次にその後の第１のテレビカメラ４ａ、４
ｂによるベッドライト２ａ１２ｂの位置検出に際して、
補正半が１０３．１０ｂの少なくと８）１部上ヘッドラ
イト２ａ、２ｂとが第３図と同様２こ同一画面内に存在
する第４図に示すような画像を第１のテレビカメラ４ａ
、４ｂから取りこんで、へ、ドライド２，１．２ｂの位
置データとネｔ；正坂１０ａ、１０ｂの位置データとを
検出する。そしてこの）ｔ：出された補正板１０ａ、ｌ
Ｏｂのヘッドライト２ａ、２ｂとの相対位置関係を示す
位置データを、メモ：ノに妃ｔ９されている初回設定位
置データとを比較する。すなわち、例えば第５図に示す
ように、第１のテレビカメラ４ａ、４ｂから入力される
画像信号における補正板１０ａ、１０ｂの４隅の位置座
標を（Ｘ、、Ｙ、）、（Ｘ、、ｙ、）、（Ｘｅ、Ｙ、）
および（Ｘｄ　、　　Ｙｄ）とし、ごれら位置座標を、
画像処理装置６のメモリに記憶されている初期設定画像
における補正板］、　Ｏａ、１０ｂの４隅の位置座標（
Ｘ、’、Ｙ、’）　、（Ｘｂ’、　　Ｙ、′）、（Ｘｅ
’、Ｙｃ’）および（ｘ、’、ｙ、′）と比較して、位
置座標の偏差量を検出して座標変換値を演算する。この
演算によって得られる補正データによって、第１のテレ
ビカメラ４ａ、４ｂから入力される画像信号におけるヘ
ッドライト２ａ、２ｂの位置データの各点の座標を変換
し、ヘッドライト２ａ、２ｂに関する補正された位置デ
ータを得る。そして、これらヘッドライト２　ａ、、　
　２　ｂの位置データおよび操作盤７からの車種信号（
ヘッドライト仕様）に対応して、画像処理装置６は該当
するヘッドライトの合格範囲を示す規格明暗境界線Ｌ０
の上下左右位置を求め、表示装置８ａ、８ｂに出力して
規格明暗境界線Ｌ０を表示する。

一方、第２のテレビカメラ５ａ、５ｂは、点灯状態にあ
る左右のヘッドライト２ａ、２ｂのスクリーン３ａ、３
ｂ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の逼像信号から画像処理装置６によって照射
光の最重点Ｐおよび明暗境界線りの実測位置を表示装置
８ａ、８ｂに表示するとともに、明暗境界ｖＡＬの水平
線部ａと斜線部すとの交点Ｓを求め、最重点Ｐの位置と
交点Ｓの位置とから両者間の相対距離りを求め、記憶し
ておく。

画像処理装置６における最重点Ｐを求める処理は下記の
ような手順によって行なう。すなわち、第２のテレビカ
メラ５ａ、５ｂからの撮像信号をまずＡ／Ｄ変換し、次
に画像をＮｘＮ個（例えば２５６Ｘ２５６＞の画素に分
割して全画素の輝度分布に関するヒストグラムを作成し
、このヒストグラムに対し設定したしきい値によって画
像を２値化し、この２値化された画像の高輝度部分に対
応する所定面積の領域の重心位置を算出することにより
最重点を求めている。

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Ｎｒｌ　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を
求め、この交点Ｓと前記最重点Ｐとの相対路Ａｍ　Ｄ　
（Ｘ　Ｙ方向成分）を演算し、記（りする。

さらに画像処理装置６は、実測明暗境界線りが前記規格
明暗境界線Ｌ０に対して合格範囲外にある場合には、ヘ
ッドライト２ａ、２ｂの光軸調整によってスクリーン３
ａ、３ｂ上の配光パターンＡを移動させて移動後の最重
点Ｐを前述と同様の方法で検出し、この最重点Ｐの位置
と前記を目対距諦り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。このような手順の反
復により、表示装置９ａ、８ｂを見ながら！Ｆｊ、想明
暗境界線Ｌ′がし格明暗境界’ｈ％　Ｌ　Ｏに対して合
格範囲となるように光軸調整を行なう。

なお、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上に設けられた基阜
点を取込み、この基準点を第２のテレビカメラ５ａ、５
ｂ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、その補正を行なう。

次に第６図〜第８図のフローチャートを参照して上記光
軸調整装置における光信調整手順を、画像処理装置６に
おける中央処理装置（ＣＰＵ）が実行する処理動作とと
もに説明する。まず第６図のステップＳ１において、搬
入される自動車１の車種が人力され、自動車１は光軸調
整ラインの所定位置に搬入されて停止する。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２
ａ、２ｂの点灯指示をステップＳ３で表示するとともに
、ステップＳ４でヘッドライト２ａ、２ｂの位置を検出
し、ステップＳ５で合格範囲をあられす規格明暗境界線
り。を計算する。

次にステップＳ６におけるヘッドライト２ａ。

２ｂの点灯に対し、スクリーン３ａ、３ｂ上の配光パタ
ーンへの１像画像を第２のテレビカメラ５ａ、５ｂから
取込んでステップＳ７の画像処理を実行し、次のステッ
プＳ８で光軸調整を行ない、ステップＳ５で算出した規
格明暗境界線Ｉ、。との比較をステップＳ９で行ない、
合格（ＯＫ）となったときにステップＳＩＯでスクリー
ン３ａ、３ｂを上昇させ、次の自動■ｌのヘッドライト
２ａ、２ｂの光軸調整を行なうものである。

上記ステップＳ７における光軸検出フローの詳細は第７
図に示されており、ステップＳｌｌで画像を取込み、次
のステップＳ１２で前述した補正卒反１．０ａ、１０ｂ
を用いてヘッドライト２ａ、２ｂの位置データを補正し
、ステップ３１３で各画素の輝度分布に関するヒストグ
ラムを作成する。次にステップＳＩ４で、このヒストグ
ラムに対し高輝度領域の面積が所定の面積となるように
しきい値を設定して画像を２値化し、その重心位置を検
出して最重点Ｐ＝ＸＰ、Ｙ、を求める。なお、必要に応
してこの最重点Ｐを表示装置８ａ、８ｂのテレビ画面に
「＋」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。

硫いてステップ３１５〜Ｓ１８で前記画像信号の２５６
区分を間隔ΔＸでＹ方向へ微分し、この微分（直力＼ら
ステノア’Ｓ　１９　ＴＸｐ　−Ｌ＋　＜　Ｘ、、の範
囲で明暗境界線りの水平線部ａを求めるとともに、次の
ステップＳ２０で上記微分値からＸｐ　−Ｌ２　＞Ｘ、
の範囲で明暗境界線りの斜線部すを求め、次のステップ
Ｓ２１で明暗境界線りの水平線部ａと斜線部すとの交点
Ｓ＝Ｘ、、Ｙ、を求める。

さらにステップＳ２２で交点Ｓと前記最重点Ｐとの座標
差（ＸＰ　　Ｘｉ　’）　、　　（Ｙｒ　　Ｙｓ　）か
ら相対距離Ｄ＝ｃｌｖ、ｄｙを演算し、記憶する。

そして、上記の実測明暗境界線りがＭ記曳格明暗境界線
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：よヘット′ライ）２ａ、２ｂの光軸調整を開示
する。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、再びステップＳ２３におい
て第２のテレビカメラ５ａ、５ｂから画像信号を取込み
、これに対応して画像処理装置６はステ、ブＳ２４、Ｓ
２５において前記と同様の処理を行なって移動後の最重
点Ｐを検出し、ステップＳ２６で移動後の最を１点の位
置（ＸＦ　、　　Ｙｒ　）と前記用対距離Ｄ＝ｄＸ。

ｄ、とから仮想明暗境界＆ＩＬ’を求め、ステップ３２
７で表示装置８ａ、８ｂ上に表示し、ステップ３２８で
この仮想明暗境界線Ｌ′と規格明暗境界ＶＡＬ　Ｏとを
比較し、ステップＳ２９でこの仮想明暗境界線Ｌ′が合
格範囲Ｓ：あるか否かを判定し、このステップ３２９に
おける判定結果がＹＥＳのときはステップＳ３Ｑで合１
３表示をｉテなう。またステップＳ２９における判定結
果がＮＯのとき：ま、ステップ３２３からステップＳ２
９までの反復により、仮想明暗境界線Ｌ′が規格明１１
９境界線Ｌ０に対して合格範囲となるようりこ光軸調整
を行なう。

さらに第８図は、ステ、・ブＳ１２におけるヘノドライ
１−２ａ、２ｂの位置データ：＋Ｉｉ正の詳到を示すフ
ローチャートで、第７図のステップＳｌｌで第１のテレ
ビカメラ４ａ、４ｂから取りこまれた画像からステップ
Ｓ３１でヘッドライト２ａ、２ｂの位置検出を行なうと
ともに、ステップＳ３２で補正板１．０　ａ、１０ｂの
位置検出を行なう。そしてこの補正＋１ｉ　１０　ａ、
ＩＯｂの入力画像Ｓこおける位膓：データと、予めステ
、ブ３３３で記憶した補正板１．０　ａ、］Ｏｂの初期
設定位置データとをステップＳ３４で比較して、偏差量
を検出し、ステップ３３５でこの偏差量乙こもとづいて
、座標変換値を演算し、次のステップ３３６で、先シこ
ステップ３３１で検出したヘッドライト２ａ、２ｂの位
置データの座標変換を行なって位：ｒデータの補正を１
テない、次のステップＳ３７で、ヘッドライト２ａ、２
ｂの補正された位置データを検出する。

以上の説明から明らかなように、本発明ではへ７ドライ
１−２ａ、２ｂの位置検出に際して、補正板１０ａ、１
０ｂを用いてヘッドライト２ａ、２ｂの位置データを補
正することにより、テレビカメラ４ａ、４ｂの位置ずれ
の影Ｉｆｆを打消して常に高積度をもってヘッドライト
２．ｉ、２ｂの位置を検出することができる。したがっ
てこのヘッドライト２ａ、２ｂの位置データにもとづい
て６ソドライ１−２３・　２ｂの光軸調整を高精度をも
って行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヘッドライトの光・袖調整装置の
一実施例の全体構成図、第２図はスクリーン上における
ヘッドライトの配光パターンと合格Ｉ、ｎ囲との関係を
示す説明図、第３図は期間設定画像を示す説明図、第４
図は入力画像の説明図、第５図は補正板の位置座標を比
較する説明図、第６図は光軸調整の全体のフローチャー
ト、第７図は画像処理のフローチャート、第８図はヘッ
ドライトの位置データを補正する画像処理のフローチャ
ートである。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１０　ａ、
　１０　ｂ−−補正板Ａ−配配光バクノン　Ｐ　最重点り一明暗境界線　　　ａ−水平線部す１斜線部　　　　　Ｓ−交点Ｌｏ　・−規格明暗境界線Ｄ　−＝相対距離

Claims

【特許請求の範囲】特定の位置にセットされた調整対象となる自動車のヘッ
ドライトの位置データを視覚センサから取りこみ、この
位置データにもとづいて前記ヘッドライトの光軸調整を
行なう場合のヘッドライトの位置検出方法であって、前記ヘッドライトの位置データを補正するための補正板
を、その少なくとも一部が前記視覚センサの視野内に入
るように所定の位置に設置し、前記視覚センサから、前
記補正板と前記ヘッドライトとが同一画面内に存在する
画像を取りこんで前記補正板の前記ヘッドライトとの相
対位置関係を示す位置データを検出し、この補正板の位置データを、予め記憶された前記補正板
の初期設定位置データと比較して、この初期設定位置デ
ータに対する偏差量を検出し、この偏差量に相当する補
正データにより、前記ヘッドライトの位置データを補正
することを特徴とするヘッドライトの位置検出方法。