(57)【要約】【課題】完全に自動化が可能であるヘッドライトテスタの回転正対技術を提供する。【解決手段】ヘッドライトテスタを垂直軸周りに回転可能に支持し、左右ヘッドライトの横基準線に沿っての中心間距離（Ｗ）と横基準線からのずれ量（ｌ）とを測定し、これらの中心間距離及びずれ量との間に成立する三角関数によりヘッドライトの傾斜角度を計算し、その計算した傾斜角度に基づいてヘッドライトテスタを垂直軸周りに回転させて回転正対を実施する。【選択図】      図１
2004340890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドライトテスタの回転正対方法において、
停車させた車両の前方を第１直線経路に沿って横方向にヘッドライトテスタを移動させて前記車両の左右のヘッドライトの中心間距離を測定し、
前記左右のヘッドライトの前記第１直線経路と直交する第２直線経路の方向における前記第１直線経路からのずれ量を測定し、
前記中心間距離と前記ずれ量とから前記左右のヘッドライトの前記第２直線経路の方向に対する傾斜角度を算出し、
前記ヘッドライトテスタを前記傾斜角度だけ回転させて前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と平行にさせる、
ことを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対方法。
【請求項２】
請求項１において、前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と平行にさせる場合に、前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と一致させ且つ前記ヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトから所定の距離に位置させることを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記傾斜角度を算出する場合に、前記傾斜角度をαとし、前記中心間距離をＷとし、且つ前記ずれ量をｌとした場合に、ｔａｎα＝ｌ／Ｗの式に基づいて算出することを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対方法。
【請求項４】
ヘッドライトテスタの回転正対装置において、
停車させた車両の前方を第１直線経路に沿ってヘッドライトテスタを移動させる第１移動手段、
前記第１直線経路に沿ってのヘッドライトテスタの移動距離を測定する第１測定手段、
前記第１直線経路と前記車両の左右ヘッドライトの夫々との間の前記第１直線経路と直交する第２直線経路の方向における第１及び第２垂直距離を測定する第２測定手段、
前記第１測定手段によって測定した前記左右ヘッドライトの中心間距離及び前記第２測定手段によって測定した前記第１及び第２垂直距離に基づいて前記ヘッドライトテスタの前記第２直線経路の方向に対する前記左右ヘッドライトの傾斜角度を演算する演算手段、
前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と平行にさせるために前記演算した傾斜角度だけ前記ヘッドライトテスタを垂直軸周りに回転させる回転手段、
を有していることを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対装置。
【請求項５】
請求項４において、更に、前記ヘッドライトテスタを前記第２直線経路に沿って移動させる第２移動手段を有しており、前記第１及び第２移動手段及び前記回転手段を制御して前記ヘッドライトテスタを前記テストすべきヘッドライトから所定の距離に位置させると共に前記ヘッドライトテスタの光軸を前記テストすべきヘッドライトの光軸と一致させる制御手段を有していることを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記傾斜角度をαとし、前記中心間距離をＷとし、且つ前記第１及び第２垂直距離の差であるずれ量をｌとした場合に、前記演算手段がｔａｎα＝ｌ／Ｗの式に基づいて前記傾斜角度算出することを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対装置。
【請求項７】
請求項４乃至６の内のいずれか１項において、前記第２測定手段が少なくとも２個の第１及び第２撮像装置を有しており、前記第１及び第２撮像装置は、夫々、異なる角度で所定点を通過する光軸を有すると共に前記所定点に夫々の焦点を位置させていることを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトに対して正対させる技術に関するものであって、更に詳細には、ヘッドライトテスタの光軸とテストすべきヘッドライトの光軸とが非平行である場合に、両者を平行状態とさせる回転正対を実施することが可能なヘッドライトテスタの回転正対方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッドライトテスタは、従来、停車させた車両の前方を横方向に直線経路に沿って往復移動可能に設けられており、更に、上下方向にも移動自在に設けられている。そして、テストすべきヘッドライトの前方ヘッドライトテスタを位置させて、ヘッドライトからの投射ビームを受光して測定又は調整を行う。
【０００３】
その場合に、ヘッドライトの光軸とヘッドライトテスタの光軸とが可及的に一致していることが重要であり、従って、ヘッドライトテスタによるヘッドライトの測定又は調整を行う前に、ヘッドライトテストをテストすべきヘッドライトに対して正対させることが必要である。従来技術においては、ヘッドライトテスタを横方向及び高さ方向に移動制御する技術は提案されているが、ヘッドライトテスタの光軸とヘッドライトの光軸とを可及的に一致させるために、ヘッドライトテスタを垂直軸周りに回転させる回転正対技術については極めて制限されていた。例えば、ヘッドライトテスタに設けた望遠鏡やレーザを使用してヘッドライト以外の車両の部分に対して目視によりヘッドライトテスタを垂直軸周りに回転させて回転正対を行っている。
【０００４】
従って、ヘッドライトテスタの従来の回転正対技術は、極めて制限的であり且つ作業者の能力に依存するのでその精度にばらつきがあり、且つ作業効率が極めて悪いものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、作業者の能力に依存することがなく、高精度及び高効率で信頼性が高く且つ再現性のあるヘッドライトテスタの回転正対方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によれば、
停車させた車両の前方を第１直線経路に沿って横方向にヘッドライトテスタを移動させて前記車両の左右のヘッドライトの中心間距離を測定し、
前記左右のヘッドライトの前記第１直線経路と直交する第２直線経路の方向における前記第１直線経路からのずれ量を測定し、
前記中心間距離と前記ずれ量とから前記左右のヘッドライトの前記第２直線経路の方向に対する傾斜角度を算出し、
前記ヘッドライトテスタを前記傾斜角度だけ回転させて前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と平行にさせる、
ことを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対方法が提供される。
【０００７】
好適には、前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と平行にさせる場合に、前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と一致させ且つ前記ヘッドライトテスタをテストすべきヘッドライトから所定の距離に位置させることを特徴とする。
【０００８】
好適には、前記傾斜角度を算出する場合に、前記傾斜角度をαとし、前記中心間距離をＷとし、且つ前記ずれ量をｌとした場合に、ｔａｎα＝ｌ／Ｗの式に基づいて算出することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の第２の側面によれば、
停車させた車両の前方を第１直線経路に沿ってヘッドライトテスタを移動させる第１移動手段、
前記第１直線経路に沿ってのヘッドライトテスタの移動距離を測定する第１測定手段、
前記第１直線経路と前記車両の左右ヘッドライトの夫々との間の前記第１直線経路と直交する第２直線経路の方向における第１及び第２垂直距離を測定する第２測定手段、
前記第１測定手段によって測定した前記左右ヘッドライトの中心間距離及び前記第２測定手段によって測定した前記第１及び第２垂直距離に基づいて前記ヘッドライトテスタの前記第２直線経路の方向に対する前記左右ヘッドライトの傾斜角度を演算する演算手段、
前記ヘッドライトテスタの光軸をテストすべきヘッドライトの光軸と平行にさせるために前記演算した傾斜角度だけ前記ヘッドライトテスタを垂直軸周りに回転させる回転手段、
を有していることを特徴とするヘッドライトテスタの回転正対装置が提供される。
【００１０】
好適には、更に、前記ヘッドライトテスタを前記第２直線経路に沿って移動させる第２移動手段を有しており、前記第１及び第２移動手段及び前記回転手段を制御して前記ヘッドライトテスタを前記テストすべきヘッドライトから所定の距離に位置させると共に前記ヘッドライトテスタの光軸を前記テストすべきヘッドライトの光軸と一致させる制御手段を有していることを特徴とする。
【００１１】
更に好適には、前記傾斜角度をαとし、前記中心間距離をＷとし、且つ前記第１及び第２垂直距離の差であるずれ量をｌとした場合に、前記演算手段がｔａｎα＝ｌ／Ｗの式に基づいて前記傾斜角度算出することを特徴とする。
【００１２】
更に好適には、前記第２測定手段が少なくとも２個の第１及び第２撮像装置を有しており、前記第１及び第２撮像装置は、夫々、異なる角度で所定点を通過する光軸を有すると共に前記所定点に夫々の焦点を位置させていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の態様】
先ず、図１を参照して、本発明に基づいて、ヘッドライトテスタの回転正対を行う好適実施例について説明する。
【００１４】
図１に示したように、自動車等の車両１を所定の停止線３に対して停車させる。この場合に、通常、車両の左右のヘッドライト２Ｌ，２Ｒの夫々の中心点２Ｌｃ，２Ｒｃ（例えば、ランプ芯、ヘッドライトカバーのセンターマーク等で当業者がヘッドライトの中心であるとして定義することが可能なものを包含する）は停止線３上に正確に整合されるものではない。従って、ヘッドライト２Ｌ，２Ｒの夫々の中心点２Ｌｃ，２Ｒｃを停止線３上に正確に整合させようとする場合には、二人以上の作業者が必要となり且つ何度も車両を移動させることが必要となり極めて作業効率が悪いものとなる。本発明では、正に、この様な厄介な作業を不必要とし且つ信頼性をもってヘッドライトテスタの正対を確保することを可能とするものである。
【００１５】
図１に示したように、停止線３の前方には停止線と平行に一対のレール１２，１２が敷設されており、その一対のレール１２，１２上を双方向矢印Ｈで示した如く往復移動自在に台車１１が設けられている。台車１１には、任意の当業者に公知の位置測定手段を取り付けることが可能であり、台車１１がレール１２，１２に沿って移動した任意の２点間の距離を測定することが可能である。台車１１上にはヘッドライトテスタ１０がレール１２，１２の延在する方向と直交する双方向矢印Ｂで示した方向に移動自在であり且つ台車１１に対して昇降自在に装着されている。更に、ヘッドライトテスタ１０は、垂直軸Ｏ周りに所定の角度範囲に亘って双方向矢印Ｒで示した如く回転自在に設けられている。
【００１６】
次に、本発明の好適実施例に基づいて、ヘッドライトテスタ１０を正対させる方法について説明する。図１に示したように、先ず、車両１を停車線３に対して停車させた後に、台車１１をレール１２，１２に沿って移動させて左側位置Ｌに位置させ、ヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２Ｌの中心点２Ｌｃに対して整合させる。この場合に、車両１の左右のヘッドライト２Ｌ，２Ｒは停車線３に整合していないので、ヘッドライト２Ｌからの投射ビームの投射方向は、左側位置Ｌに位置されたヘッドライトテスタ１０の光軸と一致していない。しかしながら、図示例においては、左側ヘッドライト２Ｌの中心点２Ｌｃが停止線３上に位置されているので、その中心点２Ｌｃとヘッドライトテスタ１０との間の距離は所定の距離Ｌ（例えば、１ｍ）に位置されている。
【００１７】
次いで、台車１１を右側へ移動させてヘッドライト装置１０の光軸が右側ヘッドライト２Ｒの中心点２Ｒｃと一致したところで停止させる（右側位置Ｒ）。この状態において、台車１１の移動した方向と平行な方向における左右のヘッドライト２Ｌ，２Ｒの中心間距離Ｗを測定する。更に、ヘッドライトテスタ１０から右側ヘッドライト２Ｒの中心点２Ｒｃへの距離（Ｌ＋ｌ）を測定する。従って、この測定結果から、左右ヘッドライト２Ｌ，２Ｒの停止線３に対するずれ量ｌが決定される。そして、車両１が停止線３に対して傾斜していることによる傾斜角度αは、これらの中心間距離Ｗとずれ量ｌとの間に、ｔａｎα＝ｌ／Ｗの関係を有しているので、この関係式によってαの値を演算することが可能である。この傾斜角度αは、ヘッドライト２Ｌ，２Ｒの光軸が停止線３に直交する線に対して傾斜している角度を表しているので、ヘッドライトテスタ１０をその垂直軸Ｏ周りに回転方向Ｒにおいて傾斜角度αだけ回転させることにより、ヘッドライトテスタ１０の光軸をテストすべきヘッドライト２Ｌ，２Ｒの光軸と平行とさせることが可能であり、即ち回転正対を実施することが可能である。
【００１８】
更に、ヘッドライトテスタ１０の光軸とヘッドライト２Ｌ，２Ｒの光軸とを一致させるためには、ヘッドライトテスタ１０を傾斜角度αだけ回転させると共に台車１１をレール１２，１２に沿って移動させることが必要である。更に、ヘッドライトテスタ１０と所定の距離Ｌ以外の距離にあるヘッドライト（図示例においては、ヘッドライト２Ｒ）との間の距離を所定の距離Ｌに設定するためには、ヘッドライトテスタ１０を台車１１と相対的に方向Ｂに沿って移動させることが必要である。この様にして、ヘッドライトテスタ１０の光軸とヘッドライト２Ｒの光軸とを一致させ且つヘッドライトテスタ１０をヘッドライト２Ｒから所定の距離Ｌに位置させることが可能であり、完全な正対状態を確立することが可能である。
【００１９】
次に、図２及び３を参照して、本発明の好適実施例に基づいて、ヘッドライトテスタ１０とテストすべきヘッドライトとの間の直線距離を測定する具体例について説明する。図２に示した如く、ヘッドライトテスタ１０には、ヘッドライトの位置を測定する位置測定装置２０が装着されている。位置測定装置２０は、ヘッドライトテスタ１０の光軸１０ａ上でヘッドライトテスタ１０の前方の所定の距離Ｌにおける所定点Ｘを共通の焦点とする一対の上及び下撮像装置（例えば、ＣＣＤカメラ）２１，２２を有している。これらの一対の上及び下撮像装置２１，２２は夫々の光軸１０ｂ，１０ｃが所定点Ｘを異なる角度（値又は符号において）で通過するように設定されている。しかしながら注意すべきことであるが、図示例においては、同一の値であるが異なる符号である角度θで夫々の光軸１０ｂ，１０ｃが所定点Ｘを通過している。
【００２０】
上撮像装置２１によって撮像された画像は画像処理装置により処理されて上スクリーン２３上に投射ビーム画像２１ａとして表示されている。一方、下撮像装置２２によって撮像された画像は同じく画像処理装置により処理されて下スクリーン２４上に投射ビーム画像２２ａとして表示されている。この場合には、左側ヘッドライト２Ｌの中心２Ｌｃは、共通焦点である所定点Ｘ上に位置されているので、表示された投射ビーム画像２１ａ（２２ａ）は、上スクリーン２３（下スクリーン２４）上の縦及び横基準線の中心に対して整合した状態で表示されている。尚、図２に示されているように、左側ヘッドライト２Ｌの中心点２Ｌｃは床から高さＨにあり、従って位置測定装置２０はその中心光軸（この場合は、ヘッドライトテスタ１０の光軸１０ａと一致している）が高さＨにない場合には、ヘッドライトテスタ１０を昇降制御してその中心光軸が高さＨとなるように設定する。
【００２１】
一方、図３は、ヘッドライトテスタ１０を右側位置Ｒに位置させた状態を示している。この場合には、図１を参照して説明したように、右側ヘッドライト２Ｒの中心点２Ｒｃはヘッドライトテスタ１０から距離Ｌ＋ｌだけ離れており、即ち所定距離Ｌよりもずれ量ｌだけ遠方に位置している。従って、例えば、上撮像装置２１の光軸１０ｂはその焦点である所定点Ｘを超えて右側ヘッドライト２Ｒの中心点２Ｒｃよりも下方の位置へ延在しており、そのために、上撮像装置２１によって撮像される投射ビーム画像は上スクリーン２３に示したようにその基準位置よりも高さｈだけ下方にシフトして表示されている。同様に、下撮像装置２２によって撮像される投射ビーム画像は、下スクリーン２４に示したようにその基準位置よりも高さｈだけ下方にシフトして表示されている。このシフト量ｈは所定点Ｘからのヘッドライト中心点のずれ量ｌに比例している。従って、予め、シフト量ｈとずれ量ｌとの関係を実験的に決定しておくことにより、撮像装置２１，２２によって撮像した画像から画像処理装置によってシフト量ｈを決定することにより、ずれ量ｌを算出することが可能である。
【００２２】
次に、図４乃至図６を参照して、本発明に基づく回転正対機構を組み込んだヘッドライトテスタ１０について説明する。先ず、図４を参照すると、本発明の好適実施例に基づいて構成されたヘッドライトテスタ１０は、大略箱型であり前方を開口したハウジング１４を有している。ハウジング１４の前方開口部にはレンズ１５が設けられており、レンズ１５はヘッドライトテスタ１０の光軸１０ａを画定している。レンズ１５の後方には反射器１６が配設されており、レンズ１５を介して通過する投射ビームを例えばＣＣＤカメラなどの投射ビーム測定用の撮像装置１７へ入力させる。従って、撮像装置１７は、ヘッドライトからの投射ビームを受取って、画像処理を行い、ヘッドライトの性能についての測定又は調整を行うことが可能である。例えば、撮像装置１７によって撮像した投射ビームはＣＰＵ等から構成される画像処理装置１８によって画像処理され、その処理結果は表示スクリーン１９上に表示される。
【００２３】
ハウジング１４には、更に、ヘッドライトとヘッドライトテスタとの間の距離測定用の一対の上及び下撮像装置２１，２２が配設されている。上撮像装置２１は、その光軸１０ｂが第１角度で共通焦点である所定点Ｘに入射すべく配設されており、一方、下撮像装置２２は、その光軸１０ｃが第２角度で所定点Ｘに入射すべく配設されている。前述した如く、所定点Ｘは、上及び下撮像装置２１，２２の共通の焦点である。従って、図４に示した状態においては、左側ヘッドライト２Ｌの中心点２Ｌｃは所定点Ｘに位置しているので、上及び下撮像装置２１，２２からの夫々の撮像データは、投射ビーム画像が夫々の基準位置に位置していることを表し、従って、左側ヘッドライト２Ｌはヘッドライトテスタ１０から所定の距離（図示例ではＬ）に位置していことが画像処理装置１８によって決定される。一方、ヘッドライト（例えば、右側ヘッドライト２Ｒ）がヘッドライトテスタ１０から所定の距離Ｌ以外の距離に位置していることが画像処理装置１８によって判別される場合には、画像処理装置１８は移動手段に信号を送って、ヘッドライトテスタ１０を台車１１上においてＢ方向に移動させることが可能である。
【００２４】
更に、図４に示したように、ハウジング１４の底部には下方向に突出する突起３０ａが形成された下部プレート３０が固定されており、下部プレート３０の下方には支持プレート３１が配設されている。支持プレート３１には開口部３１ａが形成されており、突起３０ａが該開口部３１ａ内に挿入されており、従ってハウジング１４は、突起３０ａの中心軸を垂直回転軸としてその周りに回転可能に支持されている。支持プレート３１には、モータ３２が固定されており、更に、図６に示した如く、モータ３２の回転軸はユニバーサルジョイント３３を介して螺子棒３４に連結されている。螺子棒３４はハウジング１４の底部に支持具３６によって固定支持されたナット３５と螺合している。従って、画像処理装置１８からの制御信号がモータ３２に印加されると、螺子棒３４がモータ３２によって回転され、その結果ハウジング１４（従って、ヘッドライトテスタ１０の光軸１０ａ）は突起３０ａの回転軸周りに所定の傾斜角度だけ回転される。
【００２５】
図５に示したように、支持プレート３１は台車１１上に装着された昇降装置１３に結合されている。従って、ハウジング１４、従ってヘッドライトテスタ１０は、昇降装置１３によって上下方向に位置制御可能であり、昇降装置１３の動作は画像処理装置１８からの信号によって制御させることが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、確実に且つ再現性をもってヘッドライトテスタの回転正対を行うことが可能である。更に、本発明によれば、ヘッドライトテスタの回転正対動作を完全に自動化させることが可能であり、且つ迅速に動作させることが可能である。
【００２７】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明はこれらの具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変形例が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に基づいてヘッドライトテスタの回転正対を実施する状態を示した概略図。
【図２】本発明の好適実施例に基づいてヘッドライトテスタとヘッドライトとの間の距離を測定する状態を示した概略図。
【図３】本発明の好適実施例に基づいてヘッドライトテスタとヘッドライトとの間の距離を測定する状態を示した概略図。
【図４】本発明の好適実施例に基づいて構成された回転正対機能を具備するヘッドライトテスタを示した概略縦断面図。
【図５】図４に示したヘッドライトテスタの概略平面図。
【図６】図４に示したヘッドライトテスタの概略底面図。
【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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