車両用ヘッドライトの測定方法とその装置
【課題】 車両前照灯であるヘッドライトの照射分布を模擬確認するヘッドライトテスターにおいて、ヘッドライトの形状映像を撮像し、ヘッドライトテスターを移動させすることにより前記ヘッドライトの座標位置を決定し、前記ヘッドライトを自動的に車両正対することを課題とする。
【解決手段】 車両前照灯であるヘッドライトの照射分布を模擬確認するヘッドライトテスターにおいて、前照灯の形状映像を撮像し、モニター上の画面よりヘッドライト形状の座標を求め、ヘッドライトテスターの移動情報と前記座標からヘッドライトの形状を判断することにより、その正対位置を決定しヘッドライトテスターを正対位置に自動的に移動し測定するヘッドライトテスターを提供する。
【解決手段】 車両前照灯であるヘッドライトの照射分布を模擬確認するヘッドライトテスターにおいて、前照灯の形状映像を撮像し、モニター上の画面よりヘッドライト形状の座標を求め、ヘッドライトテスターの移動情報と前記座標からヘッドライトの形状を判断することにより、その正対位置を決定しヘッドライトテスターを正対位置に自動的に移動し測定するヘッドライトテスターを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯試験装置（ヘッドライトテスター）において、ヘッドライトである前照灯ランプの照射光を測定するに際し前照灯の形状把握と正対方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ヘッドライトランプの測定試験は基準のヘッドライトランプの前面１０ｍの距離にスクリーンを配置し、該基準ライトから投射される照度分布パターンと照度を測定基準用フィルターが装着された測定基準用の光度計にて測定し、その測定された光度分布を基準値にして判断される。この方法による、被測定車両のヘッドライトの試験測定は、広いスペースが必要である。このためヘッドライトの照射分布を模擬確認するヘッドライトテスターを検査対象車両より１ｍ離間して、ヘッドライトテスターを配置し計測する。ヘッドライトテスターの前面に設けた集光レンズに向けてランプを点灯照射し、ランプの形状映像及びその照射分布を測定する形態をとり、ヘッドライトテスターを移動させすることにより前記ランプの照射する光度分布を測定することが実用化されている。
【０００３】
車両前照灯であるランプの光度分布を模擬確認するヘッドライトテスターにおいて、ランプの照度分布測定方法は、前照灯であるランプより所定距離に配置したヘッドライトテスターの前面の集光レンズに向けてランプを点灯照射する。その際、被測定ランプの光軸が前記ヘッドライトテスター前面の集光レンズに垂直に入射する必要があることおよびヘッドライトテスター前面の集光レンズと被測定ランプとの距離が所定の１ｍであることが必要である。ランプの入射角を車両に対し設定することを車両正対と呼び、その車両正対作業はランプ入射角が垂直入射であることを確認するヘッドライトテスターと車の傾きに合わせヘッドライトテスターの角度を補正する作業である。ランプ正対作業とは、この車両正対の角度補正後に被測定ランプとヘッドライトテスターの距離を所定距離である１ｍにする距離設定と被測定ランプ映像を映像中心に配置する作業である。この車両正対とランプ正対の作業後にランプが照射する光度分布を測定し安全な車両運行基準に資する。
【０００４】
ヘッドライトテスターは被測定車両に対しヘッドライトテスター前面に設けられた集光レンズに対し正対することが求められるが、入車してくる車両は非正対であることが多い。車両の正対からのズレは前後のタイヤの目視確認で行うがホイールベース２．８ｍの車両で１００ｍｍの前後のタイヤズレは２°に相当し１０ｍ先の光度分布には誤差を生ずる。しかも目視によるズレ確認は、前後のトレッド幅やタイヤ幅によって車両の前後の幅が変化するので目安に過ぎない。ヘッドライトテスターの集光レンズ面に垂直に正対する車両検査場所があるが一部に限られる。よってヘッドライトテスターには車両正対すべく車両の傾きを補正し正対のためにヘッドライトテスター微少回転機構を持っている。
【０００５】
従来、ヘッドライトテスターには、この正対への工夫が提案されている。（特許文献１、特許文献２，特許文献３）。
【０００６】
特許文献１はランプからヘッドライトテスター内のスクリーンに向けてランプを点灯照射し、その光軸がスクリーンの中心位置に来るように架台を動かす方法である。特許文献２はヘッドライトテスターの内部構造に関するもので配光像とランプ映像をハーフミラーによって分離している。その映像をビデオカメラで撮像しモニターで視覚認識するものである。特許文献３はヘッドライトテスター内のビデオカメラとは別に２台のカメラの光軸を所定の距離で１点に交差させて搭載し、ランプの所定の測定距離を把握しているのが特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−０１９５２９号公報
【特許文献２】特開２００１−０１３０４１号公報
【特許文献３】特開２００４−３４０８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上述べたような従来の装置及び方法の特許提案では、車両のヘッドライトテスターの車両正対測定距離とランプ正対角度の設定には機能として十分では無い。距離設定を２台のカメラによる方法は車両正対測定距離設定とランプ正対角度の２つの機能を持つが、ヘッドライトテスター内の測定カメラとは別に２台の距離測定用カメラが必要であり、複雑である。本発明はランプの照明分布を撮像するカメラとは別の距離情報取カメラを必要とせずに正対距離情報とランプ角度正対機能を同時に得ることを課題としている。
【０００９】
本発明は、上記のような必要性や状況に鑑みてなされたものであり、入車してくる車両は非正対であり、よってヘッドライトテスターに車両の傾きを補正するためには車両の傾き角を取得する必要がある。この得られた車両傾き情報によって正対するべくヘッドライトを微少回転させ補正角度を付与する機能を持っていることと所定の測定距離にヘッドライトテスターの移動配置する機能を併せ持つヘッドライトテスターを新たな装置を増設することが無く、提供することが可能であり、しかも全ての調整が自動で行うことが出来るシステム提供を特徴としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するためヘッドライトテスターでヘッドライトランプの照射特性を測定するに際し、ランプ角度正対機能とランプ測定距離設定機能を同時に得るために、前記ヘッドライトテスターは被検査車両ヘッドライトである左右ランプに平行な方向に移動する装置と前記左右のランプに対し離間または近づく方向に移動する装置と車両のランプ高さに整合する為ランプの高さ方向に移動する装置の３軸移動架台にヘッドライトテスターを搭載する構造を持ち、かつ前記高さ方向調節軸回りに微少回転する機構を有する。前記ランプ光を照射したときのランプ映像およびランプの配光映像を撮像する内蔵ビデオカメラ映像をモニターするディスプレイと制御パネルからなっている。
【００１１】
図１は本発明に関わる車両前照灯のランプ特性を測定する全体の装置を示している。被測定車両１１４の前照灯であるランプ１１２，１１３の照射配光特性をヘッドライトテスター１０１で測定する。左右の前照灯ランプに平行移動する軸をｘ軸１０４、前記ランプと離間または近づく方向の移動軸をｙ軸１０５、ランプの高さ方向の高さ調整用としての軸をｘ−ｙ平面に直交するｚ軸１０６とする。ヘッドライトテスターはこれら３軸を自在に移動する架台（１０３ａ，１０３ｂ）上に搭載されてランプの測定を行う。地面は凹凸の少ない構造であり車両の傾きはｚ軸回りの角度を主に考慮すれば良い。このため、ヘッドライトテスター本体１０１はｚ軸回りに微少回転する機構を持っている。図１に各座標軸と移動可能方向を示す矢印（１０７，１０８，１０９）を記した。ランプ１１２，１１３の測定に際し、待機場所からヘッドライトテスター１０１は視点１１１ｂ、１１１ｃ地点にｘ軸方向に移動して測定する。視点１１１ａは待機場所、視点１１１ｂはランプ１１２の測定視点、視点１１１ｃはランプ１１３の測定視点である。図１では車両はヘッドライトテスター前面の集光フレネルレンズ１０２に傾くことなく正対している状態を示している。またヘッドランプの高さはヘッドライトテスター光軸高さと一致している状態を示している。
図２はヘッドライトテスター２０１の構造を示している。本体２０３の前面にフレネルレンズ２０２、制御用装置２０５とモニターディスプレイ２０４で構成される。本体２０４に内蔵のビデオカメラで撮像される映像はモニターディスプレイ２０４に表示される。図２の例では前照灯の外形２０６が表示されている。本体２０３の座標軸はｘ軸２０７、ｙ軸２０８、ｚ軸２０９でｚ軸回りに微少回転（２１０）可能な構造を持っている。
【００１２】
図３は本発明の根拠となる被測定ランプ映像の消失点概念の説明図である。被測定車両３０１ヘッドライトテスターとは傾きが無く正対しており、ｚ軸回りの傾の角度補正が必要の無い状態例を図示している。ヘッドライトテスターは架台上をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を自在に移動可能でヘッドライトテスター視点３０４，３０５，３０６，３０７，３０８，３０９でランプ３０２をヘッドライトテスター内のビデオカメラで撮像する、またｚ軸方向のランプ高さ方向の撮像は正対視点３１９，正対視点３１９より低い視点３２０、正対視点より高い視点３２１も撮像し、それらの映像を図４に示した。モニター上のピクセル座標はｖ軸を縦軸にｗ軸を横軸として表示した。高さ視点３１９での視点３０４のヘッドライトテスターのランプ映像は４０６、視点３０７のヘッドライトテスターのランプ映像は４０７となる。ここでヘッドライトテスターを無限遠点の距離に配した場合の映像はビデオカメラの撮像中心である映像消失点４０３に収束する。同じく視点３０５、視点３０８のヘッドライトテスターによる撮像映像は、それぞれ４０４、４０５となりヘッドライトテスターを無限遠点の距離に配した場合の映像は映像消失点４０３に収束する。視点３０６，視点３０９のヘッドライトテスターによる撮像映像も同様で消失線はｗ軸（４０１）に一致している。高さ視点が正対高さ視点３１９より高い視点３２１での映像は、視点３０４、３０７のヘッドライトテスターによるランプ映像はそれぞれ４０８，４０９となり、その消失線は４１０で示される。同様に高さ視点３２０での消失線は４１２，４１３になる。
【００１３】
図５は映像中心である消失点とのランプ映像座標関係を示している。図５の例は被測定ランプの測定系として図３の高さ視点３１９、ヘッドライトテスター撮像視点３０６，３０９のランプ映像の座標関係を５００として示している。ヘッドライトテスター視点３０６のランプ映像を５０１、視点３０９のランプ映像を５０２で表示し消失点とランプ映像５０１，５０２の座標関係は５０３の関係式で表される。
【００１４】
以上の様に消失点とヘッドライトテスターのランプ映像の座標関係を応用して、ヘッドライトテスターの実際の移動量との関係からヘッドライトテスターの測定距離及び正対角度を決定することが出来る。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、上記の消失点の考え方を応用したものでその例を図６に示す。図６は車両６０１がヘッドライトテスター６０５，６０６と傾き角度を持っている例である。ヘッドライトテスター６０５の集光レンズはｘ軸に平行の初期設定となっている。ヘッドライトテスターを待機場所から移動し視点Ａのヘッドライトテスター位置６０５に移動する。この時、被測定ランプ６０２とヘッドライトテスターの集光レンズの距離は所定の測定距離１ｍ近傍の位置でよい。視点Ａでのヘッドライトテスターの撮像映像座標は図７の表示７０１として表示され、この時のランプ映像７０４の座標情報を取得する。モニター表示では水平方向の座標軸をｗ軸、垂直方向の座標軸はｖ軸とした。ヘッドライトテスターをｘ軸方向に移動距離６０６，７０５（Δｘ）で視点Ｂ（６０７）に移動する。視点Ｂのヘッドライトテスターのランプ映像は表示７０２に移行（７０６）し、ランプ映像７０７を得る。この時、車両６０１はヘッドライトテスター前面の集光レンズと傾き角を持っており、ランプ映像７０７のモニター上のランプ横幅座標サイズは（ｗ４−ｗ３）でランプ映像７０４の座標サイズは（ｗ１−ｗ２）とは座標サイズが異なる、図７の例では（ｗ４−ｗ３）＞（ｗ１−ｗ２）の例である。映像７０２のモニター上に図５で述べた方法により映像７０４の座標サイズを仮想表示する。表示７０２で（ｗ６−ｗ５）＝（ｗ１−ｗ２）となる。（ｗ４−ｗ３）と（ｗ１−ｗ２）の座標値はヘッドライトテスター６０７のｙ軸移動方向を示している。（ｗ４−ｗ３）＞（ｗ１−ｗ２）はランプと離間する方向にヘッドライトテスターを動かすことを示している。視点Ｂのヘッドライトテスター６０７を光軸６０８に沿って移動しランプ映像を表示７０３に移行（７０９）させる。ヘッドライトテスターを移動することによりランプ映像７１０は仮想映像７０８に重なる。このときのｙ軸方向の移動量を６０９（Δｙ）で表す。ΔｘとΔｙは車両６０１がヘッドライトテスター６０５，６０６と傾き角度そのものであり、視点Ｃのヘッドライトテスターをｚ軸回りに回転させヘッドライトテスターを車両正対の角度を付与する。この方法により、ヘッドライトテスターを被測定ランプを車両正対させることが可能となる。
【００１６】
請求項１の手段（１）は図６において、ヘッドライトテスターの待機場所から視点Ａにヘッドライトテスタ６０５を移動する動作である。視点Ａのヘッドライトテスター位置は所定の測定距離の近傍で被測定ランプが撮像できれば良く、位置の限定はない。この時のランプ映像は表示７０１で、ランプ映像７０４の座標の座標情報が取得する手段（２）、視点Ａのヘッドライトテスター（６０５）をｘ軸方向にΔｘ移動させ（手段３）第二の位置である視点Ｂにヘッドライトテスターを配置する。第二の位置である視点Ｂのヘッドライトテスター映像を表示７０２上にランプ映像７０７として表示すると同時に７０７の座標情報を得る手段（４）を持つ、図５による、ビデオカメラの消失点の影像中心座標関係によって映像７０４の座標サイズを仮想表示する手段（５）を行う。手段（６）は映像７０４と映像７０７の座標関係からｙ軸移動方向を決定し移動する。ここで、ヘッドライトテスター６０５の集光レンズはｘ軸に平行の初期設定となっているため、ｙ軸方向とヘッドライトテスターの光軸は一致する。光軸方向にΔｙ移動し、表示７０３で視点Ｃのランプ映像７１０が仮想映像７０８に重なる、このときのｙ軸移動量をΔｙ（６０９）とすれば車両正対の補正角θは、θ＝ａｔａｎ（Δｙ／Δｘ）で求められる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、上記の消失点の考え方を応用したものでその例を図８に示す。図８は車両８０１がヘッドライトテスター８０５，８０６，８０８，８１１と傾き角度θを持っており車両正対が終了している例である。この傾き角θは請求項１に記載の手段によって得られるし、実測計測でも得られる既知の角度である。ヘッドライトテスターを待機場所から移動し視点αのヘッドライトテスター位置８０５に移動し、その後、視点β、視点γに移動し、ランプ正対点である視点δに移動しランプの照射配光測定するシステムである。移動の距離とその方向と表示されるランプ映像の座標関係からランプ正対位置を得るものである。これら視点移動によるランプ映像のまとめ、それらランプ映像の消失点座標関係を表示１０００として示した。表示１０００においてランプ映像１００７は視点αの映像、ランプ映像１００８は視点βの映像、視点１００９は映像１００８の消失点の影像中心座標関係によって座標サイズを基準となる座標係数として仮想表示した映像であり、この状態を表示１００２として表示した。ランプ映像１０１０はヘッドライトテスター光軸に沿って移動し、そのランプ映像が表示１００３として映像１００９と一致した例を示す。表示１００４で示されるランプ映像１０１１はランプ正対位置での映像である。表示１００３でのヘッドライトテスターをｘ−ｙ平面上でヘッドライトテスター光軸と直交する線に沿って移動することでランプ正対点が得られる。
【００１８】
図８の請求項２に記載の本発明例の説明図である。ヘッドライトテスターの視点移動に関連する映像図１０に示される。図１０は消失点の座標関係で表示されている。ヘッドライトテスターを待機場所から移動し視点αのヘッドライトテスター位置８０５に移動し、視点αにおけるランプ映像１００７の座標情報を得る。この時、被測定ランプ８０２とヘッドライトテスターの集光レンズの距離は所定の測定距離１ｍ近傍の位置でよい。ヘッドライトテスターをｘ軸方向にΔｘ１、ｙ軸方向にΔｙ１の距離を移動する。Δｙ１の移動距離は、
Δｙ１＝Δｘ１・ｔａｎθ
の関係を持つ。θは請求項１の方法等で得られた既知の角度である。視点βにおけるランプ映像１００８として表示１００２で示される。このランプ映像１００８は車両正対済であるので座標サイズは映像１００７と大きさが同じである。この映像１００８を消失点の影像中心座標関係によって座標サイズを基準となる座標係数として仮想表示した映像が１００９である。基準となる座標係数はヘッドライトテスターによって異なる場合もあるが同じ機種であればその基準座標係数は同一である。実際の基準座標係数は測定距離が所定の１ｍの時、モニターをＶＧＡとして水平方向１．７５／ｍｍである。この基準座標係数を基にランプ映像１００９を表示１００２内に仮想表示する。この時、ランプ映像１００８と仮想ランプ映像１００９の座標サイズにより、視点γの移動方向が決定される。図８の例では映像１００８が映像１００９より座標値が大きいのでヘッドライトテスターは被測定ランプ８０２と離間する方向に移動する。移動の軸線は視点βのヘッドライトテスター光軸８０７に沿って移動する。視点γへのヘッドライトテスターの移動に伴いランプ映像が映像１００９に重なる。この位置がランプの所定の測定距離１ｍになる。このランプ映像１０１０を１００３として表示した。表示１００３において映像１０１０の中心と消失点である映像中心の座標距離は（ｄ＋ｅ／２）であり、この映像は基準の座標係数映像であることから、その距離８１０は
移動距離＝（ｄ＋ｅ／２）／基準座標係数＝（ｄ＋ｅ／２）／１．７５
となる。この移動距離をｘ−ｙ平面でヘッドライトテスター光軸に直交する軸（８１２）に沿って移動すれば表示１００４で示されるごとく、ランプ正対位置である視点δになる。
【００１９】
請求項２に記載の手段について具体例を用いて説明する。請求項２による（７）の手段は図８における第一の位置である視点αの位置に待機場所からヘッドライトテスターを移動するものである。視点αによる被測定ランプ８０２の映像は図１０の表示１００１に示される。ランプ映像１００７をモニター上に表示しその座標情報を取得する（８）、第一の位置から第二の位置である視点βへの移動（９）は既知の車両正対角の補正角θに示される移動量によって移動する。ｘ軸方向の移動量をΔｘ１、ｙ軸方向の移動量をΔｙとした移動線８１４上を移動する。第二の位置の視点βでのランプ映像１００８は図１０の１００２に示した。ランプ映像１００８を映像消失点である座標関係に基づき基準座標係数（１０）の映像１００９として示す（１１）。さらに第三の位置である視点γ方向に軸８０７に沿って移動する時のランプ映像１０１０が仮想映像１００９と重なるまで移動する（１２）。仮想ランプ映像１００９とランプ映像１０１０が重なった点が視点γの第三の位置になる。第三の視点γの位置は被測定ランプ８０２と視点γのヘッドライトテスターの集光レンズ面との距離は所定の測定距離１ｍとなる。その後、ｘ−ｙ辺面上にあって視点γのヘッドライトテスターの光軸に直交する軸８０９に沿ってヘッドライトテスターを移動（１３）しランプ正対位置（１４）を得る。
【００２０】
図９は図８の視点移動動作を拡大表示したものである。視点αからβへの移動は車両正対角度補正軸に沿って移動し、視点βから視点γへの移動は視点βにおけるヘッドライトテスターとテスターの光軸に沿って移動する。視点γから視点δへの移動はｘ−ｙ平面内で光軸９０７に直交する軸９０９に沿って移動する。
【００２１】
本システムは車両前照灯ランプの照射配光特性測定に関わる機能を提供するものであるが円滑な機能を実現するにあたり、機器の性能を最大限に引き出すためには全自動に測定されることが求められる。本発明は車両正対、ランプ正対を連続して自動的に行えるものであり、種々の機器の測定を実現する重要な手段となる。
【００２２】
以上の本発明構成要素任意の組み合わせ、応用など発明の趣旨の範囲で他の態様としても有効である。例えば現在はＶＧＡクラスの撮像機器、ディスプレイを用いているが、より高精細な装置の採用により正確な測定に寄与するし、また本発明の視点変化による映像上の解析は車両検査の範囲にとどまらない。
【発明の効果】
【００２３】
このような構成により、車両前照灯ランプに関わる測定支援機能を提供するものであり、
・他の機器を増設することがない。
・車両正対からランプ正対まで全て自動で行える。
・新たなコスト負担がないシステムを提供出来る。
との効果が期待できる
【００２４】
このように、本発明のヘッドライトテスターシステムは車両検査測定を効率的かつ的確に行うことが可能となる利点を有する。。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】 本発明提案に関わる測定系である。
【図２】 本発明に関わるヘッドライトテスター構成図である。
【図３】 本発明に関わる測定方法の説明図である。
【図４】 本発明に関わる表示および座標の説明図である。
【図５】 本発明に関わる表示および座標の説明図である。
【図６】 本発明による実施形態の説明図である。
【図７】 本発明による実施形態の表示および座標の説明図である。
【図８】 本発明による実施形態例である。
【図９】 本発明による実施形態例の拡大説明図である。
【図１０】 本発明による実施形態の表示座標表示および制御例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図６は請求項１の本発明実施例である。ヘッドライトテスター前面の集光レンズは初期設定でｘ軸に平行である。視点Ａにおいて被測定ランプ８０２と前記集光レンズとの距離は所定の距離１ｍでなくても良い、近傍であれば良く距離による位置制限は無い。視点Ａから視点Ｂの移動はｘ軸に平行に移動する、その距離をΔｘとする、視点Ｂの映像は、もし車両がヘッドライトテスターに対して傾きがない正対状態であれば、視点Ａでのランプ映像と視点Ｂのランプ映像の座標値は同じになる。車両正対していない状態で傾きがあるときは視点Ａと視点Ｂによるランプ映像の大きさは異なる。視点Ｂのランプ映像が視点Ａのランプ映像が大きければ視点Ｂは視点Ａより被測定ランプ８０２に近づいていることになり、逆ならば遠ざかる傾きを車両が持つことになる。このことは視点Ａでのランプ８０２との距離を視点Ｂでの距離を同等にする方向を示している。ここでヘッドライトテスターを光軸（ｙ軸方向）に沿って動かし、視点Ｂでのランプ映像の大きさが同等となるようにしたとすると被測定ランプ８０２の距離は同じとなる。このｘ軸方向の移動量と、ｙ軸方向の移動量から車両の傾きを知ることが出来、ヘッドライトテスターを６１１の様に回転し車両正対が出来る。
【００２７】
図８は、前述した消失点との座標関係と、実際の移動距離との被測定ランプの距離を知ることが出来ることを応用したものである。ヘッドライトテスターは機種が同じであれば、ヘッドライトテスターの移動距離と座標の動きは同一である。このことは所定の測定距離１ｍでの基準座標係数を既知とすれば被測定ランプとヘッドライトテスターの距離を把握することが出来る。
【００２８】
請求項２はこの原理からランプ正対を可能としたものである。図１０に実際のランプ正対方法をモニター表示画面として示してある。
【符号の説明】
【００２９】
１００ ランプ測定系
１０１ ヘッドライトテスター
１０２ ヘッドライトテスター集光フレネルレンズ
１０３ａ 架台
１０３ｂ 架台
１０４ ｘ軸
１０５ ｙ軸
１０６ ｚ軸
１０７ ｘ軸移動方向
１０８ ｙ軸移動方向
１０９ ｚ軸移動方向
１１０ ローラー
１１１ａ ヘッドライトテスター視点
１１１ｂ ヘッドライトテスター視点
１１１ｃ ヘッドライトテスター視点
１１２ ランプ
１１３ ランプ
１１４ 車両
１１５ ランプ
１１６ ローラー
１１７ レール
１１８ 測定距離
２００ ヘッドライトテスターシステム
２０１ ヘッドライトテスター
２０２ ヘッドライトテスター集光フレネルレンズ
２０３ ヘッドライトテスター本体
２０４ モニター
２０５ 制御部
２０６ ランプ映像
２０７ ｘ軸
２０８ ｙ軸
２０９ ｚ軸
２１０ ｚ軸回転方向
３００ 測定系
３０１ 車両
３０２ ランプ
３０３ ランプ
３０４ ヘッドライトテスターの視点
３０５ ヘッドライトテスターの視点
３０６ ヘッドライトテスターの視点
３０７ ヘッドライトテスターの視点
３０８ ヘッドライトテスターの視点
３０９ ヘッドライトテスターの視点
３１０ 測定距離
３１１ フレネルレンズ面位置
３１２ ｙ軸
３１３ 移動方向
３１４ 移動方向
３１５ レール
３１６ レール
３１７ ｚ軸
３１８ 移動方向
３１９ 視点
３２０ 視点
３２１ 視点
４００ 消失点表示
４０１ ｗ軸
４０２ ｖ軸
４０３ 消失点
４０４ ランプ映像
４０５ ランプ映像
４０６ ランプ映像
４０７ ランプ映像
４０８ ランプ映像
４０９ ランプ映像
４１０ 消失線
４１１ 消失線
４１２ 消失線
４１３ 消失線
５００ 消失点座標
５０１ ランプ映像
５０２ ランプ映像
５０３ 算式
６００ 実施例
６０１ 車両
６０２ ランプ
６０３ ランプ
６０４ 傾き角
６０５ 視点Ａのヘッドライトテスター
６０６ 移動量
６０７ 視点Ｂのヘッドライトテスター
６０８ 光軸
６０９ 移動量
６１０ 視点Ｃのヘッドライトテスター
６１１ 視点Ｃのヘッドライトテスター
７０１ 映像表示
７０２ 映像表示
７０３ 映像表示
７０４ ランプ映像
７０５ 移動量
７０６ 移行矢印
７０７ ランプ映像
７０８ ランプ映像
７０９ 移行矢印
７１０ ランプ映像
８００ 実施例
８０１ 車両
８０２ ランプ
８０３ ランプ
８０４ 傾き角
８０５ 視点αのヘッドライトテスター
８０６ 視点βのヘッドライトテスター
８０７ 光軸
８０８ 視点γのヘッドライトテスター
８０９ 移動軸
８１０ 移動方向
８１１ 視点δのヘッドライトテスター
８１２ 移動軸
８１３ 所定の測定距離
８１４ 移動軸
９００ 実施例
９０１ 視点αのヘッドライトテスター
９０２ 傾き角
９０３ 移動量
９０４ 移動量
９０５ 移動軸
９０６ 視点βのヘッドライトテスター
９０７ 光軸
９０８ 視点γのヘッドライトテスター
９０９ 移動軸
９１０ 光軸
９１１ 視点δのヘッドライトテスター
１００１ 映像表示
１００２ 映像表示
１００３ 映像表示
１００４ 映像表示
１００５ ｗ軸
１００６ ｖ軸
１００７ ランプ映像
１００８ ランプ映像
１００９ ランプ映像
１０１０ ランプ映像
１０１１ ランプ映像
１０１２ 移動量
１０１３ 移行矢印
１０１４ 移動量
１０１５ 移行矢印
１０１６ 移動量
１０１７ 移行矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯試験装置（ヘッドライトテスター）において、ヘッドライトである前照灯ランプの照射光を測定するに際し前照灯の形状把握と正対方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ヘッドライトランプの測定試験は基準のヘッドライトランプの前面１０ｍの距離にスクリーンを配置し、該基準ライトから投射される照度分布パターンと照度を測定基準用フィルターが装着された測定基準用の光度計にて測定し、その測定された光度分布を基準値にして判断される。この方法による、被測定車両のヘッドライトの試験測定は、広いスペースが必要である。このためヘッドライトの照射分布を模擬確認するヘッドライトテスターを検査対象車両より１ｍ離間して、ヘッドライトテスターを配置し計測する。ヘッドライトテスターの前面に設けた集光レンズに向けてランプを点灯照射し、ランプの形状映像及びその照射分布を測定する形態をとり、ヘッドライトテスターを移動させすることにより前記ランプの照射する光度分布を測定することが実用化されている。
【０００３】
車両前照灯であるランプの光度分布を模擬確認するヘッドライトテスターにおいて、ランプの照度分布測定方法は、前照灯であるランプより所定距離に配置したヘッドライトテスターの前面の集光レンズに向けてランプを点灯照射する。その際、被測定ランプの光軸が前記ヘッドライトテスター前面の集光レンズに垂直に入射する必要があることおよびヘッドライトテスター前面の集光レンズと被測定ランプとの距離が所定の１ｍであることが必要である。ランプの入射角を車両に対し設定することを車両正対と呼び、その車両正対作業はランプ入射角が垂直入射であることを確認するヘッドライトテスターと車の傾きに合わせヘッドライトテスターの角度を補正する作業である。ランプ正対作業とは、この車両正対の角度補正後に被測定ランプとヘッドライトテスターの距離を所定距離である１ｍにする距離設定と被測定ランプ映像を映像中心に配置する作業である。この車両正対とランプ正対の作業後にランプが照射する光度分布を測定し安全な車両運行基準に資する。
【０００４】
ヘッドライトテスターは被測定車両に対しヘッドライトテスター前面に設けられた集光レンズに対し正対することが求められるが、入車してくる車両は非正対であることが多い。車両の正対からのズレは前後のタイヤの目視確認で行うがホイールベース２．８ｍの車両で１００ｍｍの前後のタイヤズレは２°に相当し１０ｍ先の光度分布には誤差を生ずる。しかも目視によるズレ確認は、前後のトレッド幅やタイヤ幅によって車両の前後の幅が変化するので目安に過ぎない。ヘッドライトテスターの集光レンズ面に垂直に正対する車両検査場所があるが一部に限られる。よってヘッドライトテスターには車両正対すべく車両の傾きを補正し正対のためにヘッドライトテスター微少回転機構を持っている。
【０００５】
従来、ヘッドライトテスターには、この正対への工夫が提案されている。（特許文献１、特許文献２，特許文献３）。
【０００６】
特許文献１はランプからヘッドライトテスター内のスクリーンに向けてランプを点灯照射し、その光軸がスクリーンの中心位置に来るように架台を動かす方法である。特許文献２はヘッドライトテスターの内部構造に関するもので配光像とランプ映像をハーフミラーによって分離している。その映像をビデオカメラで撮像しモニターで視覚認識するものである。特許文献３はヘッドライトテスター内のビデオカメラとは別に２台のカメラの光軸を所定の距離で１点に交差させて搭載し、ランプの所定の測定距離を把握しているのが特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−０１９５２９号公報
【特許文献２】特開２００１−０１３０４１号公報
【特許文献３】特開２００４−３４０８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上述べたような従来の装置及び方法の特許提案では、車両のヘッドライトテスターの車両正対測定距離とランプ正対角度の設定には機能として十分では無い。距離設定を２台のカメラによる方法は車両正対測定距離設定とランプ正対角度の２つの機能を持つが、ヘッドライトテスター内の測定カメラとは別に２台の距離測定用カメラが必要であり、複雑である。本発明はランプの照明分布を撮像するカメラとは別の距離情報取カメラを必要とせずに正対距離情報とランプ角度正対機能を同時に得ることを課題としている。
【０００９】
本発明は、上記のような必要性や状況に鑑みてなされたものであり、入車してくる車両は非正対であり、よってヘッドライトテスターに車両の傾きを補正するためには車両の傾き角を取得する必要がある。この得られた車両傾き情報によって正対するべくヘッドライトを微少回転させ補正角度を付与する機能を持っていることと所定の測定距離にヘッドライトテスターの移動配置する機能を併せ持つヘッドライトテスターを新たな装置を増設することが無く、提供することが可能であり、しかも全ての調整が自動で行うことが出来るシステム提供を特徴としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するためヘッドライトテスターでヘッドライトランプの照射特性を測定するに際し、ランプ角度正対機能とランプ測定距離設定機能を同時に得るために、前記ヘッドライトテスターは被検査車両ヘッドライトである左右ランプに平行な方向に移動する装置と前記左右のランプに対し離間または近づく方向に移動する装置と車両のランプ高さに整合する為ランプの高さ方向に移動する装置の３軸移動架台にヘッドライトテスターを搭載する構造を持ち、かつ前記高さ方向調節軸回りに微少回転する機構を有する。前記ランプ光を照射したときのランプ映像およびランプの配光映像を撮像する内蔵ビデオカメラ映像をモニターするディスプレイと制御パネルからなっている。
【００１１】
図１は本発明に関わる車両前照灯のランプ特性を測定する全体の装置を示している。被測定車両１１４の前照灯であるランプ１１２，１１３の照射配光特性をヘッドライトテスター１０１で測定する。左右の前照灯ランプに平行移動する軸をｘ軸１０４、前記ランプと離間または近づく方向の移動軸をｙ軸１０５、ランプの高さ方向の高さ調整用としての軸をｘ−ｙ平面に直交するｚ軸１０６とする。ヘッドライトテスターはこれら３軸を自在に移動する架台（１０３ａ，１０３ｂ）上に搭載されてランプの測定を行う。地面は凹凸の少ない構造であり車両の傾きはｚ軸回りの角度を主に考慮すれば良い。このため、ヘッドライトテスター本体１０１はｚ軸回りに微少回転する機構を持っている。図１に各座標軸と移動可能方向を示す矢印（１０７，１０８，１０９）を記した。ランプ１１２，１１３の測定に際し、待機場所からヘッドライトテスター１０１は視点１１１ｂ、１１１ｃ地点にｘ軸方向に移動して測定する。視点１１１ａは待機場所、視点１１１ｂはランプ１１２の測定視点、視点１１１ｃはランプ１１３の測定視点である。図１では車両はヘッドライトテスター前面の集光フレネルレンズ１０２に傾くことなく正対している状態を示している。またヘッドランプの高さはヘッドライトテスター光軸高さと一致している状態を示している。
図２はヘッドライトテスター２０１の構造を示している。本体２０３の前面にフレネルレンズ２０２、制御用装置２０５とモニターディスプレイ２０４で構成される。本体２０４に内蔵のビデオカメラで撮像される映像はモニターディスプレイ２０４に表示される。図２の例では前照灯の外形２０６が表示されている。本体２０３の座標軸はｘ軸２０７、ｙ軸２０８、ｚ軸２０９でｚ軸回りに微少回転（２１０）可能な構造を持っている。
【００１２】
図３は本発明の根拠となる被測定ランプ映像の消失点概念の説明図である。被測定車両３０１ヘッドライトテスターとは傾きが無く正対しており、ｚ軸回りの傾の角度補正が必要の無い状態例を図示している。ヘッドライトテスターは架台上をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を自在に移動可能でヘッドライトテスター視点３０４，３０５，３０６，３０７，３０８，３０９でランプ３０２をヘッドライトテスター内のビデオカメラで撮像する、またｚ軸方向のランプ高さ方向の撮像は正対視点３１９，正対視点３１９より低い視点３２０、正対視点より高い視点３２１も撮像し、それらの映像を図４に示した。モニター上のピクセル座標はｖ軸を縦軸にｗ軸を横軸として表示した。高さ視点３１９での視点３０４のヘッドライトテスターのランプ映像は４０６、視点３０７のヘッドライトテスターのランプ映像は４０７となる。ここでヘッドライトテスターを無限遠点の距離に配した場合の映像はビデオカメラの撮像中心である映像消失点４０３に収束する。同じく視点３０５、視点３０８のヘッドライトテスターによる撮像映像は、それぞれ４０４、４０５となりヘッドライトテスターを無限遠点の距離に配した場合の映像は映像消失点４０３に収束する。視点３０６，視点３０９のヘッドライトテスターによる撮像映像も同様で消失線はｗ軸（４０１）に一致している。高さ視点が正対高さ視点３１９より高い視点３２１での映像は、視点３０４、３０７のヘッドライトテスターによるランプ映像はそれぞれ４０８，４０９となり、その消失線は４１０で示される。同様に高さ視点３２０での消失線は４１２，４１３になる。
【００１３】
図５は映像中心である消失点とのランプ映像座標関係を示している。図５の例は被測定ランプの測定系として図３の高さ視点３１９、ヘッドライトテスター撮像視点３０６，３０９のランプ映像の座標関係を５００として示している。ヘッドライトテスター視点３０６のランプ映像を５０１、視点３０９のランプ映像を５０２で表示し消失点とランプ映像５０１，５０２の座標関係は５０３の関係式で表される。
【００１４】
以上の様に消失点とヘッドライトテスターのランプ映像の座標関係を応用して、ヘッドライトテスターの実際の移動量との関係からヘッドライトテスターの測定距離及び正対角度を決定することが出来る。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、上記の消失点の考え方を応用したものでその例を図６に示す。図６は車両６０１がヘッドライトテスター６０５，６０６と傾き角度を持っている例である。ヘッドライトテスター６０５の集光レンズはｘ軸に平行の初期設定となっている。ヘッドライトテスターを待機場所から移動し視点Ａのヘッドライトテスター位置６０５に移動する。この時、被測定ランプ６０２とヘッドライトテスターの集光レンズの距離は所定の測定距離１ｍ近傍の位置でよい。視点Ａでのヘッドライトテスターの撮像映像座標は図７の表示７０１として表示され、この時のランプ映像７０４の座標情報を取得する。モニター表示では水平方向の座標軸をｗ軸、垂直方向の座標軸はｖ軸とした。ヘッドライトテスターをｘ軸方向に移動距離６０６，７０５（Δｘ）で視点Ｂ（６０７）に移動する。視点Ｂのヘッドライトテスターのランプ映像は表示７０２に移行（７０６）し、ランプ映像７０７を得る。この時、車両６０１はヘッドライトテスター前面の集光レンズと傾き角を持っており、ランプ映像７０７のモニター上のランプ横幅座標サイズは（ｗ４−ｗ３）でランプ映像７０４の座標サイズは（ｗ１−ｗ２）とは座標サイズが異なる、図７の例では（ｗ４−ｗ３）＞（ｗ１−ｗ２）の例である。映像７０２のモニター上に図５で述べた方法により映像７０４の座標サイズを仮想表示する。表示７０２で（ｗ６−ｗ５）＝（ｗ１−ｗ２）となる。（ｗ４−ｗ３）と（ｗ１−ｗ２）の座標値はヘッドライトテスター６０７のｙ軸移動方向を示している。（ｗ４−ｗ３）＞（ｗ１−ｗ２）はランプと離間する方向にヘッドライトテスターを動かすことを示している。視点Ｂのヘッドライトテスター６０７を光軸６０８に沿って移動しランプ映像を表示７０３に移行（７０９）させる。ヘッドライトテスターを移動することによりランプ映像７１０は仮想映像７０８に重なる。このときのｙ軸方向の移動量を６０９（Δｙ）で表す。ΔｘとΔｙは車両６０１がヘッドライトテスター６０５，６０６と傾き角度そのものであり、視点Ｃのヘッドライトテスターをｚ軸回りに回転させヘッドライトテスターを車両正対の角度を付与する。この方法により、ヘッドライトテスターを被測定ランプを車両正対させることが可能となる。
【００１６】
請求項１の手段（１）は図６において、ヘッドライトテスターの待機場所から視点Ａにヘッドライトテスタ６０５を移動する動作である。視点Ａのヘッドライトテスター位置は所定の測定距離の近傍で被測定ランプが撮像できれば良く、位置の限定はない。この時のランプ映像は表示７０１で、ランプ映像７０４の座標の座標情報が取得する手段（２）、視点Ａのヘッドライトテスター（６０５）をｘ軸方向にΔｘ移動させ（手段３）第二の位置である視点Ｂにヘッドライトテスターを配置する。第二の位置である視点Ｂのヘッドライトテスター映像を表示７０２上にランプ映像７０７として表示すると同時に７０７の座標情報を得る手段（４）を持つ、図５による、ビデオカメラの消失点の影像中心座標関係によって映像７０４の座標サイズを仮想表示する手段（５）を行う。手段（６）は映像７０４と映像７０７の座標関係からｙ軸移動方向を決定し移動する。ここで、ヘッドライトテスター６０５の集光レンズはｘ軸に平行の初期設定となっているため、ｙ軸方向とヘッドライトテスターの光軸は一致する。光軸方向にΔｙ移動し、表示７０３で視点Ｃのランプ映像７１０が仮想映像７０８に重なる、このときのｙ軸移動量をΔｙ（６０９）とすれば車両正対の補正角θは、θ＝ａｔａｎ（Δｙ／Δｘ）で求められる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、上記の消失点の考え方を応用したものでその例を図８に示す。図８は車両８０１がヘッドライトテスター８０５，８０６，８０８，８１１と傾き角度θを持っており車両正対が終了している例である。この傾き角θは請求項１に記載の手段によって得られるし、実測計測でも得られる既知の角度である。ヘッドライトテスターを待機場所から移動し視点αのヘッドライトテスター位置８０５に移動し、その後、視点β、視点γに移動し、ランプ正対点である視点δに移動しランプの照射配光測定するシステムである。移動の距離とその方向と表示されるランプ映像の座標関係からランプ正対位置を得るものである。これら視点移動によるランプ映像のまとめ、それらランプ映像の消失点座標関係を表示１０００として示した。表示１０００においてランプ映像１００７は視点αの映像、ランプ映像１００８は視点βの映像、視点１００９は映像１００８の消失点の影像中心座標関係によって座標サイズを基準となる座標係数として仮想表示した映像であり、この状態を表示１００２として表示した。ランプ映像１０１０はヘッドライトテスター光軸に沿って移動し、そのランプ映像が表示１００３として映像１００９と一致した例を示す。表示１００４で示されるランプ映像１０１１はランプ正対位置での映像である。表示１００３でのヘッドライトテスターをｘ−ｙ平面上でヘッドライトテスター光軸と直交する線に沿って移動することでランプ正対点が得られる。
【００１８】
図８の請求項２に記載の本発明例の説明図である。ヘッドライトテスターの視点移動に関連する映像図１０に示される。図１０は消失点の座標関係で表示されている。ヘッドライトテスターを待機場所から移動し視点αのヘッドライトテスター位置８０５に移動し、視点αにおけるランプ映像１００７の座標情報を得る。この時、被測定ランプ８０２とヘッドライトテスターの集光レンズの距離は所定の測定距離１ｍ近傍の位置でよい。ヘッドライトテスターをｘ軸方向にΔｘ１、ｙ軸方向にΔｙ１の距離を移動する。Δｙ１の移動距離は、
Δｙ１＝Δｘ１・ｔａｎθ
の関係を持つ。θは請求項１の方法等で得られた既知の角度である。視点βにおけるランプ映像１００８として表示１００２で示される。このランプ映像１００８は車両正対済であるので座標サイズは映像１００７と大きさが同じである。この映像１００８を消失点の影像中心座標関係によって座標サイズを基準となる座標係数として仮想表示した映像が１００９である。基準となる座標係数はヘッドライトテスターによって異なる場合もあるが同じ機種であればその基準座標係数は同一である。実際の基準座標係数は測定距離が所定の１ｍの時、モニターをＶＧＡとして水平方向１．７５／ｍｍである。この基準座標係数を基にランプ映像１００９を表示１００２内に仮想表示する。この時、ランプ映像１００８と仮想ランプ映像１００９の座標サイズにより、視点γの移動方向が決定される。図８の例では映像１００８が映像１００９より座標値が大きいのでヘッドライトテスターは被測定ランプ８０２と離間する方向に移動する。移動の軸線は視点βのヘッドライトテスター光軸８０７に沿って移動する。視点γへのヘッドライトテスターの移動に伴いランプ映像が映像１００９に重なる。この位置がランプの所定の測定距離１ｍになる。このランプ映像１０１０を１００３として表示した。表示１００３において映像１０１０の中心と消失点である映像中心の座標距離は（ｄ＋ｅ／２）であり、この映像は基準の座標係数映像であることから、その距離８１０は
移動距離＝（ｄ＋ｅ／２）／基準座標係数＝（ｄ＋ｅ／２）／１．７５
となる。この移動距離をｘ−ｙ平面でヘッドライトテスター光軸に直交する軸（８１２）に沿って移動すれば表示１００４で示されるごとく、ランプ正対位置である視点δになる。
【００１９】
請求項２に記載の手段について具体例を用いて説明する。請求項２による（７）の手段は図８における第一の位置である視点αの位置に待機場所からヘッドライトテスターを移動するものである。視点αによる被測定ランプ８０２の映像は図１０の表示１００１に示される。ランプ映像１００７をモニター上に表示しその座標情報を取得する（８）、第一の位置から第二の位置である視点βへの移動（９）は既知の車両正対角の補正角θに示される移動量によって移動する。ｘ軸方向の移動量をΔｘ１、ｙ軸方向の移動量をΔｙとした移動線８１４上を移動する。第二の位置の視点βでのランプ映像１００８は図１０の１００２に示した。ランプ映像１００８を映像消失点である座標関係に基づき基準座標係数（１０）の映像１００９として示す（１１）。さらに第三の位置である視点γ方向に軸８０７に沿って移動する時のランプ映像１０１０が仮想映像１００９と重なるまで移動する（１２）。仮想ランプ映像１００９とランプ映像１０１０が重なった点が視点γの第三の位置になる。第三の視点γの位置は被測定ランプ８０２と視点γのヘッドライトテスターの集光レンズ面との距離は所定の測定距離１ｍとなる。その後、ｘ−ｙ辺面上にあって視点γのヘッドライトテスターの光軸に直交する軸８０９に沿ってヘッドライトテスターを移動（１３）しランプ正対位置（１４）を得る。
【００２０】
図９は図８の視点移動動作を拡大表示したものである。視点αからβへの移動は車両正対角度補正軸に沿って移動し、視点βから視点γへの移動は視点βにおけるヘッドライトテスターとテスターの光軸に沿って移動する。視点γから視点δへの移動はｘ−ｙ平面内で光軸９０７に直交する軸９０９に沿って移動する。
【００２１】
本システムは車両前照灯ランプの照射配光特性測定に関わる機能を提供するものであるが円滑な機能を実現するにあたり、機器の性能を最大限に引き出すためには全自動に測定されることが求められる。本発明は車両正対、ランプ正対を連続して自動的に行えるものであり、種々の機器の測定を実現する重要な手段となる。
【００２２】
以上の本発明構成要素任意の組み合わせ、応用など発明の趣旨の範囲で他の態様としても有効である。例えば現在はＶＧＡクラスの撮像機器、ディスプレイを用いているが、より高精細な装置の採用により正確な測定に寄与するし、また本発明の視点変化による映像上の解析は車両検査の範囲にとどまらない。
【発明の効果】
【００２３】
このような構成により、車両前照灯ランプに関わる測定支援機能を提供するものであり、
・他の機器を増設することがない。
・車両正対からランプ正対まで全て自動で行える。
・新たなコスト負担がないシステムを提供出来る。
との効果が期待できる
【００２４】
このように、本発明のヘッドライトテスターシステムは車両検査測定を効率的かつ的確に行うことが可能となる利点を有する。。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】 本発明提案に関わる測定系である。
【図２】 本発明に関わるヘッドライトテスター構成図である。
【図３】 本発明に関わる測定方法の説明図である。
【図４】 本発明に関わる表示および座標の説明図である。
【図５】 本発明に関わる表示および座標の説明図である。
【図６】 本発明による実施形態の説明図である。
【図７】 本発明による実施形態の表示および座標の説明図である。
【図８】 本発明による実施形態例である。
【図９】 本発明による実施形態例の拡大説明図である。
【図１０】 本発明による実施形態の表示座標表示および制御例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図６は請求項１の本発明実施例である。ヘッドライトテスター前面の集光レンズは初期設定でｘ軸に平行である。視点Ａにおいて被測定ランプ８０２と前記集光レンズとの距離は所定の距離１ｍでなくても良い、近傍であれば良く距離による位置制限は無い。視点Ａから視点Ｂの移動はｘ軸に平行に移動する、その距離をΔｘとする、視点Ｂの映像は、もし車両がヘッドライトテスターに対して傾きがない正対状態であれば、視点Ａでのランプ映像と視点Ｂのランプ映像の座標値は同じになる。車両正対していない状態で傾きがあるときは視点Ａと視点Ｂによるランプ映像の大きさは異なる。視点Ｂのランプ映像が視点Ａのランプ映像が大きければ視点Ｂは視点Ａより被測定ランプ８０２に近づいていることになり、逆ならば遠ざかる傾きを車両が持つことになる。このことは視点Ａでのランプ８０２との距離を視点Ｂでの距離を同等にする方向を示している。ここでヘッドライトテスターを光軸（ｙ軸方向）に沿って動かし、視点Ｂでのランプ映像の大きさが同等となるようにしたとすると被測定ランプ８０２の距離は同じとなる。このｘ軸方向の移動量と、ｙ軸方向の移動量から車両の傾きを知ることが出来、ヘッドライトテスターを６１１の様に回転し車両正対が出来る。
【００２７】
図８は、前述した消失点との座標関係と、実際の移動距離との被測定ランプの距離を知ることが出来ることを応用したものである。ヘッドライトテスターは機種が同じであれば、ヘッドライトテスターの移動距離と座標の動きは同一である。このことは所定の測定距離１ｍでの基準座標係数を既知とすれば被測定ランプとヘッドライトテスターの距離を把握することが出来る。
【００２８】
請求項２はこの原理からランプ正対を可能としたものである。図１０に実際のランプ正対方法をモニター表示画面として示してある。
【符号の説明】
【００２９】
１００ ランプ測定系
１０１ ヘッドライトテスター
１０２ ヘッドライトテスター集光フレネルレンズ
１０３ａ 架台
１０３ｂ 架台
１０４ ｘ軸
１０５ ｙ軸
１０６ ｚ軸
１０７ ｘ軸移動方向
１０８ ｙ軸移動方向
１０９ ｚ軸移動方向
１１０ ローラー
１１１ａ ヘッドライトテスター視点
１１１ｂ ヘッドライトテスター視点
１１１ｃ ヘッドライトテスター視点
１１２ ランプ
１１３ ランプ
１１４ 車両
１１５ ランプ
１１６ ローラー
１１７ レール
１１８ 測定距離
２００ ヘッドライトテスターシステム
２０１ ヘッドライトテスター
２０２ ヘッドライトテスター集光フレネルレンズ
２０３ ヘッドライトテスター本体
２０４ モニター
２０５ 制御部
２０６ ランプ映像
２０７ ｘ軸
２０８ ｙ軸
２０９ ｚ軸
２１０ ｚ軸回転方向
３００ 測定系
３０１ 車両
３０２ ランプ
３０３ ランプ
３０４ ヘッドライトテスターの視点
３０５ ヘッドライトテスターの視点
３０６ ヘッドライトテスターの視点
３０７ ヘッドライトテスターの視点
３０８ ヘッドライトテスターの視点
３０９ ヘッドライトテスターの視点
３１０ 測定距離
３１１ フレネルレンズ面位置
３１２ ｙ軸
３１３ 移動方向
３１４ 移動方向
３１５ レール
３１６ レール
３１７ ｚ軸
３１８ 移動方向
３１９ 視点
３２０ 視点
３２１ 視点
４００ 消失点表示
４０１ ｗ軸
４０２ ｖ軸
４０３ 消失点
４０４ ランプ映像
４０５ ランプ映像
４０６ ランプ映像
４０７ ランプ映像
４０８ ランプ映像
４０９ ランプ映像
４１０ 消失線
４１１ 消失線
４１２ 消失線
４１３ 消失線
５００ 消失点座標
５０１ ランプ映像
５０２ ランプ映像
５０３ 算式
６００ 実施例
６０１ 車両
６０２ ランプ
６０３ ランプ
６０４ 傾き角
６０５ 視点Ａのヘッドライトテスター
６０６ 移動量
６０７ 視点Ｂのヘッドライトテスター
６０８ 光軸
６０９ 移動量
６１０ 視点Ｃのヘッドライトテスター
６１１ 視点Ｃのヘッドライトテスター
７０１ 映像表示
７０２ 映像表示
７０３ 映像表示
７０４ ランプ映像
７０５ 移動量
７０６ 移行矢印
７０７ ランプ映像
７０８ ランプ映像
７０９ 移行矢印
７１０ ランプ映像
８００ 実施例
８０１ 車両
８０２ ランプ
８０３ ランプ
８０４ 傾き角
８０５ 視点αのヘッドライトテスター
８０６ 視点βのヘッドライトテスター
８０７ 光軸
８０８ 視点γのヘッドライトテスター
８０９ 移動軸
８１０ 移動方向
８１１ 視点δのヘッドライトテスター
８１２ 移動軸
８１３ 所定の測定距離
８１４ 移動軸
９００ 実施例
９０１ 視点αのヘッドライトテスター
９０２ 傾き角
９０３ 移動量
９０４ 移動量
９０５ 移動軸
９０６ 視点βのヘッドライトテスター
９０７ 光軸
９０８ 視点γのヘッドライトテスター
９０９ 移動軸
９１０ 光軸
９１１ 視点δのヘッドライトテスター
１００１ 映像表示
１００２ 映像表示
１００３ 映像表示
１００４ 映像表示
１００５ ｗ軸
１００６ ｖ軸
１００７ ランプ映像
１００８ ランプ映像
１００９ ランプ映像
１０１０ ランプ映像
１０１１ ランプ映像
１０１２ 移動量
１０１３ 移行矢印
１０１４ 移動量
１０１５ 移行矢印
１０１６ 移動量
１０１７ 移行矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前照灯であるランプの照射配光特性を検査するヘッドライトテスターは検査対象車両のランプに対し離間する方向にｙ軸、車両の左右のヘッドライト方向に移動する軸をｘ軸、ｘ−ｙ平面に直交する垂直移動方向軸にｚ軸、またｚ軸回り微少回転可能とする構造を有し、各々の直交３軸を自由に移動する機能と、その移動距離値を出力する機能を持ち、かつ前記ランプ形状を撮像するビデオカメラをヘッドライトテスター内に設ける。前記ビデオカメラにより、モニター上に表示された前記ランプ映像からランプ形状の座標と前記ヘッドライトテスターの移動距離を比較演算してヘッドライトテスターを被検査車両に正対させるヘッドライトテスターおいて、ヘッドライトテスターの前面の集光レンズとランプとの距離が所定の測定距離近傍の第一の位置（１）にヘッドライトテスターを移動してランプ形状の映像をモニター上に表示し、モニター上の座標を得る手段（２）、その後ヘッドライトテスターをｘ軸方向（移動量Δｘ）へ第二の位置に移動（３）し、ランプ形状の映像をモニター上に表示するとともに、ｘ軸方向移動量とモニター上のランプ映像座標の関係を得る手段（４）を持ち、ビデオカメラの映像消失点である映像中心座標関係に基づき第二の位置でのランプ座標を第一のランプ座標として仮想表示（５）する機能を持ち、前記仮想座標と第二の位置のランプ映像のモニター上の座標からｙ軸の移動方向を決定し、ｙ軸移動方向にともないランプ映像が第二の位置で仮想表示されているランプ映像に重なる第３の位置にｙ軸方向移動（６）する。第三の位置へのｙ軸方向移動量Δｙと前記移動量Δｘから車両とヘッドライトテスターとの傾き角を取得し、ｚ軸回りに微少回転させ被検査車両とヘッドライトテスターを正対させることを特徴とする装置及びその制御方法。
【請求項２】
車両の前照灯であるランプの照射配光特性を検査するヘッドライトテスターは検査対象車両のランプに対し離間する方向にｙ軸、車両の左右のヘッドライト方向に移動する軸をｘ軸、ｘ−ｙ平面に直交する垂直移動方向軸にｚ軸、またｚ軸回り微少回転可能とする構造を有し、各々の直交３軸を自由に移動する機能と、その移動距離値を出力する機能を持ち、かつ前記ランプ形状を撮像するビデオカメラをヘッドライトテスター内に設ける。前記ビデオカメラにより、モニター上に表示された前記ランプ映像からランプ形状の座標と前記ヘッドライトテスターの移動距離を比較演算してヘッドライトテスターを被検査ランプに正対させるヘッドライトテスターおいて、請求項１または実測により得られた車両正対補正角に合わせｚ軸回りに微少回転させたヘッドライトテスターの前面の集光レンズとランプとの距離が所定の測定距離近傍の第一の位置（７）にヘッドライトテスターを移動してランプ形状の映像をモニター上に表示し、モニター上の座標を得る手段（８）を持ち、その後ヘッドライトテスターをΔｙ１＝Δｘ１・ｔａｎθの関係を保ち、ｘ軸方向に移動距離Δｘ１、ｙ軸方向に移動距離Δｙ１移動することで第二の位置に移動（９）し、ランプ形状の映像をモニター上に第二の位置の映像として表示し、第二の位置でのビデオカメラの映像消失点である映像中心座標関係に基づき基準座標係数（１０）としてのランプ映像をモニター上に仮想表示（１１）する。さらにヘッドライトテスターを車両正対補正角による光軸に沿って移動し、ランプ映像が基準座標係数ランプ映像である仮想表示（１１）と重なる迄移動する（１２）。この位置を第三の位置とする。その後、ｘ−ｙ平面上にあってｘ軸と車両正対補正角度を成すヘッドライト光軸と直交する軸に沿って移動し（１３）、第四の位置としてビデオカメラ映像中心に被測定ランプ映像中心を合わせる（１４）ことにより所定の測定距離にランプ正対させることを特徴とする装置及びその方法。
【請求項１】
車両の前照灯であるランプの照射配光特性を検査するヘッドライトテスターは検査対象車両のランプに対し離間する方向にｙ軸、車両の左右のヘッドライト方向に移動する軸をｘ軸、ｘ−ｙ平面に直交する垂直移動方向軸にｚ軸、またｚ軸回り微少回転可能とする構造を有し、各々の直交３軸を自由に移動する機能と、その移動距離値を出力する機能を持ち、かつ前記ランプ形状を撮像するビデオカメラをヘッドライトテスター内に設ける。前記ビデオカメラにより、モニター上に表示された前記ランプ映像からランプ形状の座標と前記ヘッドライトテスターの移動距離を比較演算してヘッドライトテスターを被検査車両に正対させるヘッドライトテスターおいて、ヘッドライトテスターの前面の集光レンズとランプとの距離が所定の測定距離近傍の第一の位置（１）にヘッドライトテスターを移動してランプ形状の映像をモニター上に表示し、モニター上の座標を得る手段（２）、その後ヘッドライトテスターをｘ軸方向（移動量Δｘ）へ第二の位置に移動（３）し、ランプ形状の映像をモニター上に表示するとともに、ｘ軸方向移動量とモニター上のランプ映像座標の関係を得る手段（４）を持ち、ビデオカメラの映像消失点である映像中心座標関係に基づき第二の位置でのランプ座標を第一のランプ座標として仮想表示（５）する機能を持ち、前記仮想座標と第二の位置のランプ映像のモニター上の座標からｙ軸の移動方向を決定し、ｙ軸移動方向にともないランプ映像が第二の位置で仮想表示されているランプ映像に重なる第３の位置にｙ軸方向移動（６）する。第三の位置へのｙ軸方向移動量Δｙと前記移動量Δｘから車両とヘッドライトテスターとの傾き角を取得し、ｚ軸回りに微少回転させ被検査車両とヘッドライトテスターを正対させることを特徴とする装置及びその制御方法。
【請求項２】
車両の前照灯であるランプの照射配光特性を検査するヘッドライトテスターは検査対象車両のランプに対し離間する方向にｙ軸、車両の左右のヘッドライト方向に移動する軸をｘ軸、ｘ−ｙ平面に直交する垂直移動方向軸にｚ軸、またｚ軸回り微少回転可能とする構造を有し、各々の直交３軸を自由に移動する機能と、その移動距離値を出力する機能を持ち、かつ前記ランプ形状を撮像するビデオカメラをヘッドライトテスター内に設ける。前記ビデオカメラにより、モニター上に表示された前記ランプ映像からランプ形状の座標と前記ヘッドライトテスターの移動距離を比較演算してヘッドライトテスターを被検査ランプに正対させるヘッドライトテスターおいて、請求項１または実測により得られた車両正対補正角に合わせｚ軸回りに微少回転させたヘッドライトテスターの前面の集光レンズとランプとの距離が所定の測定距離近傍の第一の位置（７）にヘッドライトテスターを移動してランプ形状の映像をモニター上に表示し、モニター上の座標を得る手段（８）を持ち、その後ヘッドライトテスターをΔｙ１＝Δｘ１・ｔａｎθの関係を保ち、ｘ軸方向に移動距離Δｘ１、ｙ軸方向に移動距離Δｙ１移動することで第二の位置に移動（９）し、ランプ形状の映像をモニター上に第二の位置の映像として表示し、第二の位置でのビデオカメラの映像消失点である映像中心座標関係に基づき基準座標係数（１０）としてのランプ映像をモニター上に仮想表示（１１）する。さらにヘッドライトテスターを車両正対補正角による光軸に沿って移動し、ランプ映像が基準座標係数ランプ映像である仮想表示（１１）と重なる迄移動する（１２）。この位置を第三の位置とする。その後、ｘ−ｙ平面上にあってｘ軸と車両正対補正角度を成すヘッドライト光軸と直交する軸に沿って移動し（１３）、第四の位置としてビデオカメラ映像中心に被測定ランプ映像中心を合わせる（１４）ことにより所定の測定距離にランプ正対させることを特徴とする装置及びその方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２７９３０（Ｐ２０１２−１２７９３０Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９４６４１（Ｐ２０１０−２９４６４１）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００２１８４４３）渡辺電機工業株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００２１８４４３）渡辺電機工業株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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