(57)【要約】【課題】  水平カットライン、斜めカットラインを有する配光パターンの中心（エルボポイント）を高精度かつ簡易に検出することが可能な検出方法を提供する。【解決手段】  上下中間領域Ａ３を挟んで上下方向に対向配置された第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２を備えた撮像素子１１３を用い、撮像素子１１３を上下方向に位置変化させながら配光パターンＬＢＰを受光し、第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２で検出した受光量の受光比が極値になるときの範囲の中間点を水平カットラインＨＣの上下方向の位置として検出する。水平カットラインＨＣにカットぼけによる波状部ＨＷが生じている場合でもこれを解消し、水平カットラインＨＣ、及びその上にあるエルボポイントＥＰを高い精度で検出できる。【選択図】  図５
2008089525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配光パターンの中心を通りほぼ水平方向に延びる水平カットラインと、前記中心を通り水平方向に対して所要の角度方向に延びる斜めカットラインとを有する当該配光パターンの前記中心を検出する検出方法であって、所要の上下幅寸法をした上下中間領域を挟んで上下方向に対向配置された第１受光領域と第２受光領域を備える受光手段を用い、当該受光手段を上下方向に位置変化させながら前記配光パターンを受光するとともに前記第１受光領域と第２受光領域で検出される受光量の受光比を求め、前記受光比に基づいて前記水平カットラインの上下方向の位置を検出する工程を含むことを特徴とする配光パターン中心の検出方法。
【請求項２】
前記受光比の極値が得られたときの前記上下中間領域の上下方向の中間点を前記水平カットラインの上下方向の位置として検出することを特徴とする請求項１に記載の配光パターン中心の検出方法。
【請求項３】
前記上下中間領域は第３受光領域として構成され、前記第１受光領域と第３受光領域の各受光量の和と、前記第２受光領域と第３受光領域の各受光量の和との受光比を求め、前記受光比の極値が得られたときの上下中間領域の中間点を前記水平ラットラインの上下方向の位置として検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の配光パターン中心の検出方法。
【請求項４】
前記受光手段は２次元撮像素子であり、前記撮像素子を構成する多数の受光セルを前記各受光領域及び各中間領域に区画し、各領域に属する受光セルの受光量を加算して前記各受光領域の受光量を検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の配光パターン中心の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の前照灯の光軸調整において必要とされる配光パターンの中心を検出する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前照灯（ヘッドランプ）として、対向車を眩惑することがないように光軸を下方に向けた所要の配光パターンを有するロービームランプがある。このロービームランプの光軸を所定の方向に向くように光軸調整する際には、ロービームランプで照射される光の配光パターンの中心を検出する必要がある。すなわち、日本のような左側通行におけるロービームパターンは配光パターンの右側領域は水平なカットラインを有し、左側領域には左上方に傾斜したカットラインを有しており、これら水平カットラインと斜めカットラインとの交点をエルボポイントと称して配光パターンの中心としている。そして、ロービームランプの光軸調整では、このエルボポイントが所定範囲内に方向付けされるように光軸調整を行っている。なお、配光パターンにおけるカットラインは、一般には配光パターン上の光度の勾配が最大となる点を結んだ線として定義している。
【０００３】
このような光軸調整に際してエルボポイントを検出するには、実際にロービームランプを点灯して照射された光の配光パターンを検出し、検出した配光パターンの水平カットラインと斜めカットラインを検出し、これら水平カットラインと斜めカットラインの交点を求め、その交点をエルボポイントとして認識する。このようなエルボポイントを認識する手法として、例えば、特許文献１の技術が提案されている。特許文献１は、ヘッドランプの配光パターンを受光手段によって受光し、その受光した照度に基づいてエルボポイントを演算して求める技術であり、水平カットラインを含む一部領域で得られた照度から水平カットラインの座標軸上の近似線を演算し、また斜めカットラインを含む一部領域で得られた照度から斜めカットラインの座標軸上の近似線を演算し、これら水平カットラインと斜めカットラインの交点をエルボポイントとして検出する技術である。これにより、複数の光源ユニットで構成されるヘッドランプにおけるエルボポイントの検出が可能になり、ヘッドランプのテストが可能になる。
【特許文献１】特開２０００−１４６７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、水平カットラインと斜めカットラインの各近似線を求める演算においては、各カットラインを含む領域内の複数の箇所での照度に基づいて演算を行うために演算が複雑であり、演算を行うための工程数が多く、コンピュータソフトが複雑になる。特に、ヘッドランプの種類によって斜めカットラインの傾斜角度が相違する場合や、配光パターンにおける照度分布が相違する場合等においては、これら傾斜角度や照度分布の相違を考慮してそれぞれに適した演算式のソフトを設計しなければならずソフトが複雑になるとともに、ソフトの設計も煩雑なものになる。また、演算工程数が多いため演算時間が長くなり、エルボポイントの検出に時間がかかる。さらに、水平カットラインと斜めカットラインの近似線はあくまでも近似値であるため、これらカットラインの交点であるエルボポイントの検出精度も低くならざるを得ない。特に、実際のランプの配光パターンではランプを構成するリフレクタやレンズ等の構成部品での製造誤差等によってカットラインにカットぼけと称する波状のパターン（以下、波状部と称する）が生じることが多く、この波状部によってカットラインの近似線に誤差が生じ、エルボポイントの検出誤差が顕著なものになるという問題も生じる。
【０００５】
本発明の目的は、簡易かつ迅速に、しかも高い精度で配光パターン中心（エルボポイント）を検出することを可能にした配光パターン中心の検出方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、配光パターンの中心を通りほぼ水平方向に延びる水平カットラインと、当該中心を通り水平方向に対して所要の角度方向に延びる斜めカットラインとを有する配光パターンの中心を検出する検出方法であって、所要の上下幅寸法をした上下中間領域を挟んで上下方向に対向配置された第１受光領域と第２受光領域を備える受光手段を用い、当該受光手段を上下方向に位置変化させながら配光パターンを受光するとともに第１受光領域と第２受光領域で検出される受光量の受光比を求め、当該受光比に基づいて水平カットラインの上下方向の位置を検出する工程を含むことを特徴とする。特に、受光比の極値が得られたときの上下中間領域の上下方向の中間点を水平カットラインの上下方向の位置として検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、上下中間領域を挟んで対向配置された第１受光領域と第２受光領域の各受光量を検出し、これらの受光比に基づいて水平カットラインの上下方向の位置を検出しているので、水平カットラインにカットぼけによる波状部が生じている場合でも水平カットラインを高い精度で検出することができる。また、単純に第１受光領域と第２受光領域の受光量の受光比の変化に基づいて水平カットラインを検出するので、受光量を演算するための処理が簡略化でき、検出装置の簡易化、検出処理の高速化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、上下中間領域を第３受光領域として構成し、第１受光領域と第３受光領域の各受光量の和と、第２受光領域と第３受光領域の各受光量の和との受光比を求め、受光比の極値の上下方向の中間点を水平ラットラインの上下方向の位置として検出してもよい。水平カットラインに生じている波状部の波高の高低差が上下中間領域の上下幅よりも大きい場合でも、受光手段の位置変化に伴う受光比の変動を抑制し、当該波状部による影響を緩和してより高い精度の検出が可能になる。
【０００９】
本発明において、受光手段を２次元撮像素子で構成し、この撮像素子を構成する多数の受光セルを各受光領域及び上下中間領域に区画し、各領域に属する受光セルの受光量を加算して前記各受光領域の受光量を検出するようにしてもよい。受光手段を位置変化させるための手段が不要になり、検出装置の簡略化、低コスト化が実現できる。
【実施例１】
【００１０】
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の検出方法でエルボポイントを検出しようとするヘッドランプＨＬ、ここでは自動車の前部右側に配設する右側のヘッドランプＲＨＬの概略構成を示す斜視図である。ランプボディ１１と、このランプボディ１１の前面開口に取着された透明カバー１２とで構成される灯室１３内にハイビームランプＨＢＬとロービームランプＬＢＬが構成されている。ハイビームランプＨＢＬはここでは放電バルブを光源とする単一のプロジェクタ型ランプで構成されており、この放電バルブを光源としたプロジェクタ型ランプは既に広く知られている。ロービームランプＬＢＬは複数個、ここではそれぞれ半導体発光素子を光源とする４個の光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４を配列した多光源型ランプとして構成されている。前記４つの光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は、３つのプロジェクタ型光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３と、１つの拡散型光源ユニットＬＵ４とで構成され、前記灯室１３内の上段に３つのプロジェクタ型光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３が水平方向に並んで配設され、その下段に拡散型光源ユニットＬＵ４が配設されている。
【００１１】
前記ロービームランプＬＢＬにおいて、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４の詳細な説明は省略するが、図２に示すように各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４の各配光パターンＰ１〜Ｐ４を重畳することでロービームパターンＬＢＰが形成される。このロービームパターンＬＢＰでは、水平方向に延びる水平カットラインＨＣと、この水平カットラインＨＣに対して所要の角度で交差する斜めカットラインＤＣとを有しており、配光パターンの基準となる水平基準線Ｈと鉛直基準線Ｖが交差する光軸点ＨＶを含むその近傍において前記水平カットラインＨＣと斜めカットラインＤＣとが交差し、この交差点が配光パターン中心となり、いわゆるエルボポイントＥＰとなる。
【００１２】
このようなロービームランプＬＢＬの配光パターンのエルボポイントＥＰを検出するためにエルボポイント検出装置１００が設けられる。このエルボポイント検出装置１００は、図３に概念構成を示すように、エルボポイントを検出するヘッドランプＨＬを装着した自動車ＣＡＲを所定位置に停車させたときに、当該ヘッドランプＨＬの正面に対向配置され、自動車に対して水平左右方向及び鉛直上下方向に移動可能な撮像装置１１０を備えている。この撮像装置１１０を上下・左右に移動させるための機構としては、ここでは、水平左右方向に延長されて両端が支柱によって支持されたＨバー１０１と、このＨバー１０１上で左右方向に移動可能な左右移動体１０３と、この左右移動体１０３に上端部が連結されて鉛直上下方向に延長されたＶバー１０２と、このＶバー１０３上で上下方向に移動可能な上下移動体１０４とを備えており、この上下移動体１０４に前記撮像装置１１０が搭載されている。また、前記エルボポイント検出装置１００にはヘッドランプＨＬの光を投射させるためのスクリーンＳＣも設けられている。
【００１３】
前記撮像装置１１０は、ヘッドランプＨＬから照射される光を受光して配光パターンを顕像化させるための受光板１１１と、この受光板１１１に顕像化された配光パターンを撮像する撮像カメラ１１２を備えている。撮像カメラ１１２には図には表れないが、撮像した配光パターンに基づいて受光信号を出力するＣＣＤ等の半導体光電変換素子からなる撮像素子を備えている。図４（ａ）に概念構成を示すように、この撮像素子１１３は撮像面（受光面）１１３ａに左右方向及び上下方向にマトリクス配列された多数のセル（受光素子）１１４を備えた二次元ＣＣＤ撮像素子で構成されており、各セル１１４は撮像した配光パターンの明るさに応じた電気信号を受光信号として出力する。この撮像素子１１３から出力される受光信号は図３に示した信号処理部１２０に出力されており、信号処理部１２０は入力された受光信号に基づいて所要のアルゴリズムで信号処理を行い、エルボポイントの位置を演算するための演算を実行する。
【００１４】
ここで、前記撮像素子１１３では、図４（ｂ）に示すように、マトリクス配列された多数のセル１１４について、撮像素子１１３の撮像面１１３ａの中心点（上下左右の中央点）Ｃを含んで上下方向に所要の幅寸法をした上下中間領域Ａ３を定義し、この上下中間領域Ａ３を挟んで上下に対称配置された上側の第１受光領域Ａ１と下側の第２受光領域Ａ２を定義する。実施例１では、これら第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２は撮像素子１１３の撮像面の左右方向の全幅にわたって形成されており、しかも第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２の上下方向の幅寸法は等しく設定されているので第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２のセル数は同じ数に、換言すれば第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２の各受光面積は等しくされている。また、前記上下中間領域Ａ３は後述するように実施例２では第３受光領域として定義されることになるが、この上下中間領域Ａ３の上下方向の幅寸法は、後述する説明から判るようにロービーム配光パターンＬＢＰにおける水平カットラインＨＣに生じるカットぼけによる上下方向の波状部の高さ寸法と同程度の寸法に設定されている。
【００１５】
また、図４（ｃ）に示すように、前記撮像素子１１３では、撮像面１１３ａの前記中心点Ｃを含んで左右方向に接して並列配置された左側の第４受光領域Ａ４と右側の第５受光領域Ａ５を定義する。これら第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５は撮像素子１１３の上下方向の全長にわたって形成されており、しかも第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５の左右方向の幅寸法は等しく設定されているので第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５のセル数は同じ数に、換言すれば第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５の受光面積は等しくされている。
【００１６】
前記信号処理部１２０は前記撮像素子１１３から出力される受光信号に基づいてエルボポイントＥＰの左右方向の位置（座標）と上下方向の位置（座標）を演算する。この演算を行うために、信号処理部１２０は前記撮像素子の第１ないし第５の各領域の各セルからの受光信号に基づいて各領域毎の受光量を演算し、さらに得られた受光量に基づいて所要の演算を行なうことが可能に構成されている。ここでは、撮像素子１１３はＣＣＤ素子で構成されているので、撮像素子１１３を構成しているセル１１４のそれぞれで受光して得られた受光信号としての電荷を順次転送して各セルの電荷を読み出し、読み出した各電荷の値を１ビットないし数ビットのデジタル信号として量子化した階調信号とする。この場合、信号処理部１２０の処理能力や要求される精度に応じてビット数を適宜に設定することが可能であり、特に１ないし数ビットの階調信号にすれば信号処理部１２０での信号処理速度が向上でき、反対にビット数を複数ビットの多階調信号とすることにより検出精度を高めることが可能になる。第１ないし第５の各領域Ａ１〜Ａ５に属するセルについてこの検出を行ない、各セルの受光量、すなわち多階調信号を加算することで各領域Ａ１〜Ａ５の受光量を得ている。
【００１７】
以上のエルボポイント検出装置１００を用いてヘッドランプＨＬのロービーム配光パターンＬＢＰにおけるエルボポイントＥＰを検出する方法を説明する。まず、図３に示したように、撮像装置１１０に対向する位置に自動車ＣＡＲを停車させる。次いで、ヘッドランプＨＬを点灯するとともに、ヘッドランプＨＬから出射された光を撮像装置１１０で撮像する。撮像装置１１０では受光板１１１にヘッドランプの配光パターンを顕像化し、これを撮像カメラ１１２で撮像する。撮像カメラ１１２内の撮像素子１１３では各セル１１４で受光した受光信号をセル毎に出力し、コントローラ１２０は各セルの受光信号に基づいて各領域、ここでは第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２の各受光量を演算する。この演算では、第１受光領域Ａ１を構成する全てのセルの各受光信号としての階調信号、すなわち受光量を加算した第１受光量Ｐ１と、同様に第２受光領域Ａ２を構成する全てのセルの各受光信号から得られる受光量を全て加算した第２受光量Ｐ２とを演算し、しかる上で第２受光量Ｐ２を第１受光量Ｐ１で除算して得られる値を上下ＥＰ（エルボポイント）値ＶＥＰｘとする。すなわち、次式となる。
ＶＥＰｘ（上下ＥＰ値）＝Ｐ２÷Ｐ１
【００１８】
このようにして撮像装置１１０の所定の高さ位置において上下ＥＰ値ＶＥＰｘを求めた後に、次いでＶバー１０２に沿って上下移動体１０４を駆動して撮像装置１１０を上方向に向けて、あるいは下方向に向けて微小距離だけ移動し、その移動位置において同様にロービーム配光パターンＬＢＰを撮像装置１１０で撮像し、撮像素子１１３から得られた受光信号に基づいてコントローラ１２０での演算を行ない、当該高さ位置での上下ＥＰ値ＶＥＰｘを演算する。この処理を撮像装置１１０を上下方向に移動させながら多数の位置について行なう。得られた上下ＥＰ値ＶＥＰｘについて、図５（ａ）に示すように、横軸に撮像装置１１０の上下方向の位置Ｖｘをとり、縦軸に上下ＥＰ値ＶＥＰｘをとったグラフを描く。ここで撮像装置１１０の上下方向の位置は撮像素子１１３の撮像面の中心点Ｃの上下方向の位置となる。
【００１９】
図５（ａ）から、撮像素子１１３の上下方向の位置変化に伴って上下ＥＰ値ＶＥＰｘが変化するので、その最大値のしかも上下方向の中間位置ＰＶＥＰを求めると、この位置ＶＥＰがエルボポイントＥＰが含まれる水平カットラインＨＣの上下方向の位置となる。すなわち、図５（ｂ）〜（ｅ）はこれを説明するための模式図であり、同図（ｂ）〜（ｅ）は図５（ａ）の横座標位置における状態を示している。同図（ｂ）のように水平カットラインＨＣが撮像素子１１３の第１受光領域Ａ１よりも上側にあるときには、第２受光領域Ａ２と第１受光領域Ａ１のほぼ全部が水平カットラインＨＣの下側のロービーム配光パターンの領域ＬＢＰにあるため、上下ＥＰ値ＶＥＰｘは低い値にある。（ｃ）のように、撮像素子１１３を上方に移動して水平カットラインＨＣが第１受光領域Ａ１の下部近傍にあるときには第１受光領域Ａ１の受光量が低減するため上下ＥＰ値ＶＥＰｘは増加し始める。（ｄ）のように、撮像素子１１３をさらに上方に移動して水平カットラインＨＣが上下中間領域Ａ３内にあるときには第１受光領域Ａ１の受光量はほぼ０であり、第２受光領域Ａ２の受光量は最大であるため、上下ＥＰ値ＶＥＰｘは最大値を保持する。（ｅ）のように、水平カットラインＨＣが第２受光領域Ａ２に入ると第２受光領域Ａ２の受光量が低減するため、上下ＥＰ値ＶＥＰｘは低減し始める。これから、上下ＥＰ値ＶＥＰｘが最大となるのは、水平カットラインＨＣが第１受光領域Ａ１の下縁を越えた位置Ｖ１と第２受光領域Ａ２の上縁を越えた位置Ｖ２との間であり、これら位置Ｖ１とＶ２の中間位置を水平カットラインＨＣの上下方向の位置として検出する。なお、図５（ｂ）〜（ｅ）においては水平カットラインＨＣよりも上側の領域に点描を示してないが、実際には若干の光は存在しており第１受光領域Ａ１にも有限の受光量が存在するため上下ＥＰ値ＶＥＰｘが無限値になることはない。
【００２０】
このとき、水平カットラインＨＣにおいては、ヘッドランプＨＬを構成しているリフレクタやレンズ等の要因によってカットぼけによる上下方向の波状部ＨＷが生じる。仮に、第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２との上下間に上下中間領域Ａ３が存在していないとすると、水平カットラインＨＣの波状部ＨＷのうち上波部の一部が第１受光領域Ａ１で受光され、下波部の一部が第２受光領域Ａ２で受光されない状況が生じ、これにより上下ＥＰ値ＶＥＰｘに微小な変動が生じ、水平カットラインＨＣの位置検出の精度が低下するおそれがある。実施例１では、波状部ＨＷの高さとほぼ同程度の寸法の上下中間領域Ａ３が存在していることにより、波状部ＨＷの上波部と下波部が上下中間領域Ａ３で受光され、あるいは受光されなくても第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２の受光には影響を与えないため、波状部ＨＷによる影響を解消することができ、水平カットラインＨＣの位置検出の精度を高めることができる。
【００２１】
次いで、検出した水平カットラインＨＣ上に撮像装置１１０の中心点Ｃが位置するように撮像装置１１０の上下方向の位置を固定した上で撮像装置１１０でのロービーム配光パターンＬＢＰの撮像を行い、今度はコントローラ１２０は第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５の各セルで受光した受光信号をセル毎に出力し、各セルの受光信号に基づいて所要の演算を行う。この演算は、第４受光領域Ａ４を構成する全てのセルの各受光信号から得られる受光量を加算した第４受光量Ｐ４と、第５受光領域Ａ５を構成する全てのセルの各受光信号から得られる受光量を全て加算した第５受光量Ｐ５との除算を行い、得られた値を左右ＥＰ値ＨＥＰｘとする。すなわち、次式となる。
ＨＥＰｘ（左右ＥＰ値）＝Ｐ４÷Ｐ５
【００２２】
このようにして撮像装置１１０の所定の左右位置において左右ＥＰ値ＨＥＰｘを求めた後、次いでＨバー１０１に沿ってＶバー１０２と一体の左右移動体１０３を駆動して撮像装置１１０を右方向に向けて、あるいは左方向に向けて微小距離だけ移動して撮像装置１１０でロービーム配光パターンＬＢＰの撮像を行い、得られた受光信号に基づいてコントローラ１２０での演算を行ない、当該移動位置での左右ＥＰ値ＨＥＰｘを演算する。この処理を撮像装置１１０を左右方向に移動させながら多数の位置について行なう。得られた左右ＥＰ値ＨＥＰｘについて、図６（ａ）に示すように、横軸に撮像装置の左右方向の位置Ｈｘをとり、縦軸に左右ＥＰ値ＨＥＰｘをとったグラフを描く。ここで撮像装置１１０の左右方向の位置は撮像素子１１３の中心点Ｃの左右方向の位置である。
【００２３】
図６（ａ）から、撮像素子１１３の左右方向の位置変化に伴って左右ＥＰ値ＨＥＰｘが変化するので、撮像素子１１３を右から左に位置変化させたときに最大値の位置Ｈ１が斜めカットラインＤＣが水平カットラインＨＣに交差している位置、すなわちエルボポイントＥＰの左右方向の位置となる。図６（ｂ）〜（ｄ）はこれを説明するための模式図であるが、配光パターンは水平カットラインＨＣと斜めカットラインＤＣが交差したエルボポイントＥＰの近傍の光度が最も高く、エルボイントＥＰから下方及び左方に向けて光度が徐々に低下する特性となっており、同図には光度等高線の一部を付記している。また、水平カットラインＨＣ及び斜めカットラインＤＣよりも上側の領域には点描を示してないが、実際には若干の光は存在している。（ｂ）のようにエルボポイントＥＰが撮像素子１１３の第４受光領域Ａ４よりも左側にあるときには、第５受光領域Ａ４の受光量と第４受光領域Ａ４の受光量はほぼ等しくなるため、左右ＥＰ値ＨＥＰｘはほぼ「１」となる。これから（ｃ）のように撮像素子１１３が左に移動してエルボポイントＥＰが第４受光領域Ａ４に入ってくると、第４受光領域Ａ４の受光量が増大するため左右ＥＰ値ＨＥＰｘは徐々に増加する。さらに、（ｄ）のように撮像素子１１３が左に移動してエルボポイントＥＰが第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５の境界位置、すなわち撮像素子１１３の中心がエルボポイントＥＰに一致したＨ１のときに第４受光領域Ａ４は配光パターンの最大光度の領域に入るため左右ＥＰ値ＨＥＰｘは最大になる。さらに左に移動すると、図示は省略するが、第４受光領域Ａ４の受光量は飽和し、第５受光領域Ａ５の受光量さらに増加するため左右ＥＰ値ＨＥＰｘは徐々に低下する。このとき、波状部によって両受光領域Ａ４，Ａ５の受光量に若干の変動はあるが、両受光領域Ａ４，Ａ５の変動はほぼ同じであるので相殺され、ほとんど無視できる状態にある。さらに左に移動し、（ｅ）のように第５受光領域Ａ５も斜めカットラインＤＣの下側に入ると第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５との受光量はほぼ等しくなり、左右ＥＰ値ＨＥＰｘ値はほぼ「１」になる。したがって、得られた受光比の特性において受光比が最大値となる位置Ｈ１における撮像素子１１３の中心位置ＣをエルボポイントＥＰの左右方向の位置ＨＥＰｘとして検出する。
【００２４】
以上のように、実施例１では、上下中間領域Ａ３を挟んで対向配置された第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２の各受光量Ｐ１，Ｐ２を検出し、これらの受光比に基づいて水平カットラインＨＣの上下方向の位置を検出しているので、水平カットラインＨＣにカットぼけによる波状部ＨＷが生じている場合でも水平カットラインＨＣを高い精度で検出できる。また、左右方向に接して並列配置された第４受光領域Ａ４と第５受光領域Ａ５との受光比に基づいて水平カットラインＨＣと斜めカットラインＤＣとが交差する点、すなわち、エルボポイントＥＰを検出することができる。結果としてカットラインに波状部が生じている場合でも高い精度でエルボポイントＥＰが検出できる。このように、実施例１では単純に各領域の受光比に基づいてエルボポイントを検出するので、信号処理部１２０における演算処理が簡略化でき、エルボポイント検出装置の構成の簡易化、検出処理の高速化が実現できる。
【００２５】
ここで、実施例１の変形例として上下中間領域で構成されている第３受光領域Ａ３の受光量を加えて水平カットラインＨＣの上下方向の位置を検出するようにしてもよい。この場合には、信号処理部１２０においては第２受光領域Ａ２と第３受光領域Ａ３の受光量Ｐ２とＰ３を加算した第２＋３受光量（Ｐ２＋Ｐ３）と、第１受光領域Ａ１と第３受光領域Ａ３の受光量Ｐ１とＰ３を加算した第１＋３受光量（Ｐ１＋Ｐ３）の比を上下ＥＰ値ＶＥＰｙとする。
ＶＥＰｙ（上下ＥＰ値）＝（Ｐ２＋Ｐ３）÷（Ｐ１＋Ｐ３）
【００２６】
この変形例では、撮像素子１１３の上下方向の位置変化に伴って図５に示した場合とほぼ同様に上下ＥＰ値ＶＥＰｙが変化するので、その最大値が得られる上下方向の範囲を求め、この範囲の中間位置が水平カットラインＨＣの上下方向の位置となる。水平カットラインＨＣが撮像素子１１３の第３受光領域Ａ３よりも上側にあるときには、第２受光領域Ａ２と第１受光領域Ａ１の一部と第３受光領域Ａ３が水平カットラインＨＣの下側の配光パターンの領域にあるため、第１＋３受光量Ｐ１＋Ｐ３は少なく、第２＋３受光量Ｐ２＋Ｐ３は多く、したがって上下ＥＰ値ＶＥＰｙは低い値にある。また、反対に、水平カットラインＨＣが撮像素子１１３の第３受光領域Ａ３よりも下側にあるときには、第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２の一部と第３受光領域Ａ３が水平カットラインの上側の配光パターン以外の領域にあるため、第１＋３受光量Ｐ１＋Ｐ３は少なく、第２＋３受光量Ｐ２＋Ｐ３はやや少ないため上下ＥＰ値ＶＥＰｙは低い値にある。水平カットラインＨＣが撮像素子１１３の第３受光領域Ａ３にあるときには、第１受光領域Ａ１は配光パターン以外の領域にあり、第２受光領域Ａ２は配光パターンの領域にあり、第３受光領域Ａ３は下部が配光パターンの領域にあり上部が配光パターン以外の領域にあるため、上下ＥＰ値ＶＥＰｙが大きな値となる。そして、演算された上下ＥＰ値のうち最大の値が得られる位置の撮像素子１１３の中心点Ｃを水平カットラインＨＣの上下方向の位置として検出する。
【００２７】
水平カットラインＨＣの上下方向の位置を検出した後は、実施例１と同様にエルボポイントＥＰの左右方向の位置を検出することが可能である。この変形例の場合においても、第３受光領域Ａ３を挟んで上下に対向配置された第１受光領域Ａ１と第２受光領Ａ２域の各受光量を検出し、これらの受光比に基づいて水平カットラインＨＣの上下方向の位置を検出しているので、水平カットラインＨＣにカットぼけによる波状部ＨＷが生じている場合でも、受光比を演算する際の分子と分母に第３受光領域Ａ３で受光した同じ波状部ＨＷの受光量が加えられるので、波状部でＨＷの受光が相殺されることになり、水平カットラインＨＣを高い精度で検出することができる。また、信号処理部１２０においては単純に各領域の受光量の比に基づいて水平カットラインＨＣを検出するので演算処理が簡略化でき、エルボポイント検出装置の構成の簡易化、検出処理の高速化が実現できることも同じである。
【００２８】
実施例１においては、第１ないし第５の各領域Ａ１〜Ａ５の光量を検出することができるものであれば、撮像素子としてフォトダイオード等の受光センサを用いた構成としてもよい。例えば、図７に示すように、複数の受光センサをそれぞれ第１ないし第５受光領域Ａ１〜Ａ５に対応する６個の受光センサＳ１〜Ｓ６で構成し、これら６個の各受光センサＳ１〜Ｓ６の受光量を選択的に加算することで第１ないし第５の各領域Ａ１〜Ａ５の受光量を得ることができる。例えば、第１の受光領域Ａ１は受光センサＳ１＋Ｓ２となり、第２の受光領域Ａ２は受光センサＳ３＋Ｓ４となる。同様に第４の受光領域Ａ４は受光センサＳ１＋Ｓ３＋Ｓ５となり、第５の受光領域Ａ５は受光センサＳ２＋Ｓ４＋Ｓ６となる。あるいは、図示は省略するが、第１ないし第５の各領域Ａ１〜Ａ５内にそれぞれ複数個の受光センサを配置し、各受光センサの受光出力に基づいて受光量を得るようにすればよい。この場合には、受光センサの前面に乳白色フィルタ等の拡散フィルタを配設することが好ましく、拡散フィルタを配設することで、各領域における平均的な受光量を得ることができる。
【００２９】
また、実施例１では第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２を同じ形状及び面積に形成しているが、必ずしもこのようにする必要はない。両受光領域Ａ１，Ａ２の受光比を予め任意の値に設定しておけば、図５（ａ）における特性において、上下ＥＰ値ＶＥＰｘの値は実施例１とは異なる値となるものの、上下ＥＰ値の特性自体は同様な傾向を示すので、実施例１と同様にして水平カットラインＨＣを求めることができる。したがって、第１受光領域Ａ１と第２受光領域Ａ２は必ずしも実施例１のように同一面積、あるいは対称形に形成する必要はない。
【実施例２】
【００３０】
図８は実施例２の撮像素子を示す図である。実施例２では、図３に示したエルボポイント検出装置１００のように撮像装置１１０を上下、左右に移動させる必要はなく、撮像装置１１０を固定配置した構成としている。すなわち、図８のように撮像素子１１３ではロービーム配光パターンＬＢＰのエルポボイントＥＰを含む水平カットラインＨＣと斜めカットラインＤＣの比較的に広い領域を一括して撮像できるように構成する。しかる上で、信号処理部１２０において撮像素子１１３の各セル１１４から出力される受光信号を処理するに際し、当該信号処理部１２０でのソフト処理によって、セル１１４の一部を選択し、選択したセルの受光信号を取り込むことによって実施例１の図５及び図６に示したと同様に第１ないし第５の各受光領域Ａ１〜Ａ５に相当する受光量を得るようにしている。
【００３１】
例えば、図８において、撮像素子１１３を構成している全てのセル１１４のうち、所定の矩形領域に含まれるセル群Ｃ１を選択し、このセル群Ｃ１を構成しているセルを上、中、下に区画してそれぞれの受光量を取り込むことにより、各区画したセルの受光量の合計を図５の第１ないし第３の各受光領域Ａ１〜Ａ３の受光量Ｐ１〜Ｐ３として得ることができる。信号処理部１２０において選択するセル群を変更することにより、図８のセル群Ｃ２を選択することができ、ロービーム配光パターンＬＢＰに対して受光領域Ａ１〜Ａ３を位置変化させたと同等な受光量Ｐ１〜Ｐ３を得ることができる。このようにして、信号処理部１２０では撮像素子１１３を移動することなくロービーム配光パターンＬＢＰに対して任意の領域の受光量を得ることができるので、得られた受光量に基づいて実施例１と同様な演算を行うことで撮像素子１１３上での水平カットラインＨＣの上下方向の位置を検出することができる。
【００３２】
同様にして、図示は省略するが信号処理部１２０において選択するセル１１４を変更することにより、図６に示したと同様に左右方向での受光差を求めることができ、エルボポイントの左右方向の位置を検出することが可能である。このとき、先に求めた水平カットラインＨＣ上に選択するセル群の上下方向の中心を設定させて左右方向に変更させることは言うまでもない。実施例２ではエルボポイント検出装置に移動機構が不要であるので装置の構成及び制御の簡略化が可能になる。また、信号処理部１２０でのソフト処理によって演算が可能であるので、高速な検出が可能になる。
【００３３】
実施例１，２では、各領域のセルで受光した信号を多階調のデジタル信号として得ているので、信号処理部１２０をマイクロコンピュータで構成した場合に受光比や受光差をそのまま演算することができ、処理の高速化に有利である。特に、デジタル信号の階調数を許す限り大きくすることで極めて高い精度の検出が可能になる。また、各セルで受光した受光量をアナログ量として出力し、これらのアナログ量を加算して受光量を得るようにしてもよい。このように受光量をアナログ量で取り扱う場合には、各領域を受光センサで構成した場合には有利である。
【００３４】
本発明の検出方法は実施例１で示したような多光源型ヘッドランプでの配光パターン中心の検出にのみ適用できるのではなく、従来の単一光源のヘッドランプについても同様に適用できることは言うまでもない。また、本発明では、ヘッドランプから出射した光を直接受光する場合に限られるものではなく、図３に示したようにヘッドランプＨＬから出射した光をスクリーンＳＣに投射したものを撮像することによっても同様に配光パターンの中心を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１で検出を行うヘッドランプの外観斜視図である。
【図２】ヘッドランプのロービームパターンを示す図である。
【図３】エルボポイント検出装置の概念図である。
【図４】撮像素子の概念構成図である。
【図５】水平カットラインの上下方向位置を検出する方法を説明する図である。
【図６】エルボポイントの左右方向位置を検出する方法を説明する図である。
【図７】撮像素子の変形例の概念図である。
【図８】実施例２の撮像素子の概念構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  エルボポイント検出装置
１１０  撮像装置
１１２  撮像カメラ
１１３  撮像素子
１１４  受光セル
ＨＬ  ヘッドランプ
ＬＢＰ  ロービーム配光パターン
ＥＰ  エルボポイント
ＨＣ  水平カットライン
ＤＣ  斜めカットライン
ＨＷ，ＤＷ  波状部
Ａ１〜Ａ６  受光領域
Ｐ１〜Ｐ５  受光量
ＶＥＰｘ，ＶＥＰｙ  上下ＥＰ値
ＨＥＰｘ  左右ＥＰ値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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