第一工業大学研究報告第29号（2017）pp.35－40

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自動車用前照灯における照射方向の検査基準
自動車用前照灯における照射方向の検査基準
仮仮屋屋 孝二
孝 二
第一工業大学 機械システム工学科 〒899-4395 鹿児島県霧島市国分中央 1-10-2
E-mail k-kariya@daiichi-koudai.ac.jp

Inspection standard of irradiation direction
in automotive headlight
Kohji KARIYA
Department of Mechanical systems Engineering, Daiichi Institute of Technology, kirishima 899-4395, Japan
E-mail k-kariya@daiichi-koudai.ac.jp

Abstract: This paper describes analysis of inspection standard of irradiation direction in automotive headlight. This
paper introduces experimental data about the irradiation direction of the low beam headlight. The experimental
results showed that the irradiation direction of the low beam headlight is incompatible with the inspection standard.
We concluded that in the current headlight inspection method, there is no correlation in the irradiation direction of
the headlight high beam and low beam.
Key words: Automotive headlight, Irradiation direction, High beam, Low beam, Headlight tester

1. はじめに指定工場や自動車検査独立法人，軽自動車検査協会

自動車の検査時における前照灯（ヘッドライト）にほぼ完了し，すれ違い用前照灯の検査体制が概ねの検査については，平成 7 年 12 月の前照灯に係わる整備された状況となっている．よって，国土交通省

道路運送車両法の保安基準の改正により，走行用前通達「整備工場における前照灯の検査の取扱いにつ照灯（ハイビーム）およびすれ違い用前照灯（ローいて（平成 10 年 8 月 31 日付 自整第 142 号）」によビーム）の要件が分かれて規定され，新基準車（平り，走行用前照灯検査は平成 27 年 8 月 31 日をもっ成 10 年 9 月 1 日以降の製作車）については，原則，て廃止し，平成 27 年 9 月 1 日から，平成 10 年 9 月

すれ違い用前照灯を検査することと規定されている．

1 日以降に製作された自動車（二輪，大特除く）のしかし，改正施行後においても，新基準車が少ない

前照灯試験についてはすれ違い用前照灯により検査こと，すれ違い用前照灯試験機が普及していないこが実施され始めた．と等から暫定的な処置として，走行用前照灯が検査

しかし，すれ違い用前照灯の検査が実施された当基準に適合していることを持って，すれ違い用前照日から検査業務での不適合が多く発生し，多方面か灯も適合するものとして取り扱われていた．
つまり，らの苦情が相次いだことより，現在（平成 29 年 4

すれ違い用前照灯の検査に変えて走行用前照灯を検月現在）の審査は，「すれ違い用前照灯の計測におい査していたところであった．て，右側もしくは左側のみを計測した時点で前照灯試

現在，道路運送車両法の保安基準の改正から約 20

験機により不適合と表示された場合は，計測困難な自年が経過し，新基準車の保有割合はおよそ 9 割に達動車とみなして走行用前照灯を計測するものとする．

している．また，すれ違い用前照灯試験機の普及もこの場合において，走行用前照灯を計測し不適合と第一工業大学研究報告36第29号（2017）

なり再検査で再度計測する場合は，すれ違い用前照交通事故被害者救済，資源の有効活用を図るため自灯または走行用前照灯のいずれの方法で計測しても動車の構造・装置に関するもの，人（運転者，歩行差し支えない」とされ，これまで通りの走行用前照者等）に関するもの，道路に関するものに分けて定灯での計測も可能となっている．

められている．

現在の地方運輸支局での前照灯の検査は，まず，道路運送車両法は，車両に関した所有権についてすれ違い用前照灯を測定し，不適合の場合は走行用の公証を行い，ならびに安全性の確保および公害の前照灯を測定する手順を採用している．検査の結果防止および整備についての技術向上を図るために，は，約半数の車両がすれ違い用前照灯の測定で不適1951 年に制定された．また，あわせて整備事業の健合となり，走行用前照灯に切替えて再度測定してい全な発展も目的として兼ねている．

る．よって，検査時間の大幅な遅延等検査判定基準

道路運送車両法に「自動車はその構造及び装置が以外の問題も表面化しつつある．不適合が多く発生

国土交通省で定める保安上または公害防止の技術基している原因は，前照灯試験機間の整合性や車両側準に適合するものでなければ運行の用に供してはなの調整不備，不能さらに検査受験者の未対応等，様々らない」と記述され，道路運送車両には保安基準がな要因が考えられるが，前照灯は夜間走行時に常に定められている．

使用する重要な装置であることに間違いない．

本保安基準では，基準の適用範囲，装備要件，性そこで，本研究では，走行用前照灯とすれ違い用能要件を定めていたが，2002 年には保安基準では基前照灯のそれぞれの検査基準を基に両前照灯の照射準の適用範囲，装備要件のみを規定し，告示（道路方向の相関を調べ，不適合の原因を検討する．

運送車両の保安基準の細目を定める告示）にて性能要件を規定するよう整理が行われた．

2. 自動車の法律体系と前照灯の検査判定基準

なお，前照灯に関する基準は，道路運送車両法の自動車用前照灯の照射方向を検討するにあたり，保安基準で定められている．検査用機器による検査

日本における自動車に関する法律体系を図 1 に整理判定基準を走行用前照灯については表 1 に，すれ違1)する ．

い用前照灯については表 2 に示す 2)．

自動車に関する法体系は，安全確保，公害防止，

図 1 自動車に関する法体系

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表 1 走行用前照灯の検査判定基準項

４灯式前照灯以外のもの

光度
４灯式前照灯

照射
光
線の正射

目

判 定 基 準

すれ違い用前照灯が同時点灯しない構造

前方10mの位置で1灯につき15,000カンデラ以上すれ違い用前照灯が同時点灯する構造

前方10mの位置で1灯につき12,000カンデラ以上

但し、12000カンデラに満たない場合は、同時点灯するすれ違い前照灯との光度の和が前方10mの位置で1灯につき15,000カンデラ以上

主走行ビーム前方10mの位置で1灯につき12,000カンデラ以上

但し、12000カンデラに満たない場合は、他の走行用前照灯との光度の和が前方10mの位置で1灯につき15,000カンデラ以上
前方10mの位置で左27㎝以下

左ライト

前方10mの位置で右27㎝以下

一般車両

前方10mの位置で左27㎝以下

右ライト

前方10mの位置で右27㎝以下
前方10mの位置で左27㎝以下

二輪自動車

前方10mの位置で右27㎝以下

光軸

前方10mの位置で前照灯の取付高さの下向き1/5以内、上向き10㎝以内

一般車両

表 2 すれ違い用前照灯の検査判定基準項
光度

カットオフを有する

目

判 定 基 準

すれ違い用前照灯中心高さ1m以下

左23㎝下11㎝の測定点で１灯につき6,400カンデラ以上

すれ違い用前照灯中心高さ1m超える

左23㎝下16㎝の測定点で１灯につき6,400カンデラ以上
最高光度点における光度6,400カンデラ以上

カットオフを有しない
すれ違い用前照灯中心高さ1m以下

光
軸の範
囲

カットオフを有する
すれ違い用前照灯中心高さ1m超

カットオフを有しない

3. 前照灯の配光特性

前方10mの位置において、水平面より下方20㎜の直線及び下方150mmの直線並びに車両中心線と平行な鉛直線より左右にそれぞれ270mmの直線に囲まれた範囲内
前方10mの位置において、水平面より下方70㎜の直線及び下方200mmの直線並びに車両中心線と平行な鉛直線より左右にそれぞれ270mmの直線に囲まれた範囲内
最高光度点が水平面より下方にあり、かつ、車両中心線と平行な鉛直面よりも左方にあること

前照灯の代表的配光特性について，
図 2 に走行用，自動車の前照灯には走行用とすれ違い用の機能が

図 3 にすれ違い用をそれぞれ示す．図中の四角の枠あり，前者には進行方向を正射し運転手がより遠く

内は検査時の照射方向適合範囲を，＋は光度測定点の障害物を確認できる明るさが必要であり，後者にを表している．

は対向車に眩惑を与えずに障害物を確認できる明るさが必要である．
審査事務規定では，走行用前照灯は夜間に前方100m，すれ違い用前照灯は夜間に前方 40m の障害物を確認できる性能を求めており，前照灯の装置型式指定基準でも 25m 前方でのスクリーン上の測定ポイントを定めて，それぞれの明るさを規定している．前照灯の機能としては，これらの基準を十分満足するとともに，路面上での光のむらがなく，路肩上の視認性なども考慮されたものが必要である 3)．

図 2 走行用前照灯の代表的配光特性第一工業大学研究報告38

第29号（2017）

での距離（以下，「正対誤差」という）も含まれないことから，理論的には正対誤差も問題ないことがわかる．しかし，遠方点に届く光の全てが集光レンズで集光されなければ，スクリーン上に相似となる照度分布の像が得られないことから，集光レンズは大きいほどよく，測定距離と正対誤差は小さいほどよいこととなる．
ただし，実際の前照灯試験機では，集光レンズの大きさに限界があること，車両との接触事故を避ける等のために前照灯と前照灯試験機との距離が 1m
図 3 すれ違い用前照灯の代表的配光特性に設定されていることから，実際に遠方の配光が再現される範囲は，左右方向で±5 度程度，上下方向で4. 前照灯試験機の一般的測定原理±3 度程度となっている．

最近の前照灯試験機の照射方向の検出機構は，図4 に示す 4)ように，前照灯試験機の前面に設置された集光レンズにより前照灯の照射光を集光し，内部に設置されたスクリーン上に遠方（10m）の配光と相似となる配光を実現させるものとなっている 5)．
そのスクリーン上の照度分布は光電気変換装置でデジタル数値化し，それをデジタル処理することにより照射方向を求めるものである．ここで，スクリーン上の照度分布を求める手段としては，スクリーンをビデオカメラで撮影する方法，スクリーンの代わりに 2 次元イメージセンサを 1 方向に移動させる方

図 4 前照灯試験機の構造法，1 個の光センサを上下・左右方向に移動させる
5. 前照灯試験機の構造方法などがある．
なお，前面の集光レンズが光学的に理想的な凸レンズ（厚さ 0，レンズ中心を通る光は直進する，レ本実験に用いた前照灯試験機の仕様諸元を表 3 にまた外観を図 5 に示す 6)．

ンズの中心線に平行な光は焦点を通る）であると仮測定原理は，試験機前方 1m にある前照灯の中心定すると，集光レンズ中心から再現したい配光点まに試験機を正対させ，照射方向の測定を行う前照灯での距離を a，集光レンズの焦点距離を f，集光レン正対方式である．受光部前面のフレネルレンズで集ズ中心からスクリーン上の像までの距離を x とする

光した光束を 10m 配光の近似配光を再現して配光と，像の倍率 y/b の関係は次の通りとなる．

スクリーン上に投影する．投影された配光を CCD

x=(a×f)/(a+f) … ⑴y/b=f/(a+f)… ⑵ここで，x および y/b には前照灯から集光レンズカメラで撮像し，画像処理をすることによって照射方向および光度を測定する．
照射方向は，走行用前照灯では最高光度点とし，までの距離が含まれないことから，理論的には前照すれ違い用前照灯ではエルボー点とする．

灯と前照灯試験機との距離（測定距離）は任意に設

また，すれ違い用前照灯での光度測定点は，照度部定できる．また，前照灯中心からレンズの中心線まの中心から下方 0.6 度，左方 1.3 度の点とする．

仮屋：自動車用前照灯における照射方向の検査基準

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表 3 前照灯試験機の仕様諸元
型式試験番号

JASEA-H-37

製品型式

IDP-4000 類別：S-10

商品型式IM2773

測定方法

自動集光式・画像処理方式

測定距離1m

基本型寸法

905 (W) × 745 (D) × 1640 (H)

受光部寸法

460 (W) × 538 (D) × 405 (H)し，タイヤ空気圧を規定圧力に調整した後，車両を電源

交流式 (AC100V 50/60Hz)

前照灯試験機に正対させ，その距離を測定距離であ光度計指示範囲

走行光度0 ~ 1200 (hcd)

る 1m にする．次に，走行用前照灯を灯火し，前照(a) MC21S(b) MH21S(c) MH34S

図 6 車両右側前照灯の外観

すれ違い光度 0 ~ 800 (hcd)

測定手順は，車両の前照灯表面をウェスにて清掃灯試験機にて左右前照灯の照射方向をそれぞれ「左上下計指示範囲

上 20 ~ 下 35 (cm/10m)

右 0cm・上下 0cm」に調整する．この位置は，判定

左右計指示範囲

左 35 ~ 右 35 (cm/10m)

基準のほぼ中心であり，最適な照射方向と考えられ

車両正対装置

望遠鏡方式

る．
調整誤差は左右，上下それぞれ 1 ㎝以内とする．

水平確認装置

丸形水準器

次に，同車両のヘッドライトをすれ違い用前照灯に受光部上下移動

250 ~ 1200 (mm)切り替えて灯火し，前照灯試験機で照射方向を測定し，比較する．

範囲

なお，用いた車両は，光度の検査基準（走行用前照灯：15,000cd 以上，すれ違い用前照灯：6,400cd 以上）に適合しており，走行用前照灯とすれ違い前照灯の光度に関する比較検討は行わない．
7. 実験結果及び考察
すれ違い用前照灯の照射方向を測定した実験結果
を図 7 に示す．測定した 3 台の車両の照射位置は，適合基準に対し，左右 6 点中 4 点が不適合である．
適合している 2 点についても適合基準の上限レベルであり，照射方向が適正とは判断できない．右方向
図 5 前照灯試験機の外観
6. 実験方法に照射している点を除けば，他の 5 点は左上方向へ大きくずれている．これは走行用前照灯の照射位置実験に用いる車両は，同一メーカーの同車種（スを現在の判定基準の中心に調整を行えば，すれ違いズキ：ワゴン R）に統一し，前照灯の検査に関する用前照灯では車両の前方ではなく左上方向を強く照新規制（自整第 142 号）が始まる平成 10 年から 26射することを意味している．ただし，照射方向はエ年までの初年度登録車を年式別に選別した．平成 12

ルボー点の位置であるため，日本の交通事情である

年式型式 MC21S（以下，MC21S），平成 18 年式型

左側走行の場合は，対向車に対して眩惑などの影響

式 MH21S（以下，MH21S），平成 25 年式型式 MH34S

は少ない．

（以下，MH34S）の 3 台を使用する．各車両の右側
前照灯の外観を図 6 に示す．

また，右方向を照射したMH21S の右側前照灯は，エルボー点が明確でない配光特性を有していたため，

第一工業大学研究報告40第29号（2017）

8. 結言
自動車用前照灯における走行用前照灯とすれ違い用前照灯の各検査基準を基に，１台の前照灯試験機を用いて照射方向の相関を調査した．
結果は，走行用，すれ違い用それぞれの検査基準を満たせば，他方の照射方向は不適合となった．これは，運輸支局にて現在実施中の前照灯検査における不適合の多さを裏付けるものである．また，検査時に再検査とならないようにするためには，あらか
図 7 すれ違い用前照灯の照射方向じめ適合させる照射方法を走行用か，すれ違い用どちらかに決めて調整しなればならない．つまり，両方の照射方向を適合させるには，車両前照灯の照射配光特性や調整用と検査用前照灯試験機間の相関関係等を把握しなければならず，非常に困難であると考えられる．
今後，車両メーカー，製作年，ヘッドライトバルブの違い等による実験を通して，走行用とすれ違い用前照灯の適合範囲に対する照射方向の違いは何に起因しているかを検討する．
さらに，前照灯試験機のすれ違い用照射方向検出

図 8 すれ違い用前照灯の照射配光特性(MH21S 右側前照灯)機能について，カットオフやエルボー点の検出精度が向上するための最適なアルゴリズムも検討する予定である．

測定が安定せず測定値も不明瞭であった．その照射配光特性を図 8 に示す．
次に，走行用とすれ違い用の照射位置の相関を確認するため，すれ違い用前照灯の照射位置を適正に調整した場合の走行用前照灯の照射方向を測定した．
車両は MH34S を用い，「左右 0cm・下 8cm」に調整した．測定結果は，右ライト「右 14cm・下 13cm」

参考文献
1) 自動車技術ハンドブック 環境・安全・情報編
公益社団法人 自動車技術会 (2015)2) 自動車検査員・整備主任者の完成検査の実務
整研出版社 (2016)3) 自動車検査用機械器具の構造と取扱

左ライト「右 28cm・下 12cm」となり，左ライトは一般社団法人 日本自動車機械工具協会 (2013)

右向きで不適合であった．右ライトも適合の下限レ

4) 伊藤紳一郎，塚田由紀，松井雅人：すれ違い用前ベルであり，適正な照射方向ではない．

照灯の照射方向の検出について 自動車技術会

また，実験に用いた 3 台の車両は，平成 7 年の道2016 年秋季大会学術講演会 pp.1467-1472 (2016)

路運送車両法の保安基準改正後の新基準車にもかか5) 伊藤 他：自動車用前照灯配光の近距離測定方法

わらず，走行用前照灯とすれ違い用前照灯の照射方に関する研究 昭和 58 年度交通安全公害研究所

向に大きな違いがある．このことは新基準車の照射研究発表講演概要 pp.14-16 (1983)

方向に対する相関に対し，製作メーカー側の配慮がないことの証左である．

6) 画像処理式ヘッドライトテスタ IM-2773
自動正対式 サービスマニュアル (2013)