专利名称：车灯检查设备和检查方法
技术领域：
本发明涉及一种在车辆装配完毕之后在检查流水线上对各种车灯的接通状态和闪烁状态进行检查的装置(设备)和方法。
背景技术：
用于制造和装配车辆的工序包括对装配完毕之后的车辆执行的各种检查工序。这些检查工序包括用于检查车辆上的灯是否正确接通或闪烁以确认诸如导线断开或灯泡烧毁的故障的确认检查。
如下所述执行灯检查；检查员实际上进入车辆中，并且坐在驾驶员座位上，直接操作开关以接通灯或使灯闪烁。检查员通过查看由摄像机拍摄并且显示在监视器上的图像或车辆周围的镜子来确认灯的接通或闪烁。
作为使基于视觉确认的检查自动化的技术，已经提出了一种通过在头灯的前面放置屏幕并且利用检查用摄像机拍摄该屏幕上的照射图案来检查该头灯的方法(例如，参见日本专利申请公报第8-15093号)。预先存储了光圈与照度之间的关系，从而根据已经检测该照射图案的摄像机的光圈和图像数据来确定头灯的照度。该方法是优选的，因为它可以同时测量头灯的光轴和照度。
已经公开了一种用于检查转向指示器的装置，该装置利用图像拍摄装置拍摄闪烁的转向指示器的图像，将拍摄到的图像存储在图像存储装置中，并且基于该图像信息利用处理装置执行处理操作以自动检查该转向指示器的闪烁状态是否良好(例如，参见日本专利申请公报第6-129945号)。
车辆上的灯单元包括彼此非常接近地设置的远光束灯、近光束灯以及小灯的整体组合。这些灯前面的透镜使发射的光稍微扩散，而设置在光源后面的反射盘共同地反射由这些灯发射的光。因此，当对这些灯的通电状态进行检查时，难以确定这些灯中的哪一个灯是接通的。希望有一种可靠地检查个体灯的检查方法。
作为用于检查头灯的技术，已经提出了一种通过在头灯的前面放置屏幕并且利用检查用摄像机拍摄该屏幕上的照射图案来检查该头灯的方法(例如，参见日本专利申请公报第8-15093号)。预先存储了光圈与照度之间的关系，从而根据被检测的摄像机的光圈和图像数据来确定头灯的照度。该方法是优选的，因为它可以同时测量摄像机的光轴和照度。
为了校正车辆在用于对车辆上的头灯进行检查的检查流水线上的位置，已经提出了一种方法，该方法检测车辆上的头灯的上边和侧边，从所述上边和侧边的位置沿水平方向检测车辆的倾斜度，并且在检查头灯时根据倾斜角度来校正坐标(例如，参见日本专利公报第6-63911号)。
车辆上使用的各种灯包括远光束头灯、近光束头灯、小灯、转向指示器、雾灯、制动灯等。根据上述常规技术，为了顺序地检查多个不同类型的灯，工人必须基于其记忆或手册按规定顺序操作灯的开关。这种工序具有错误或检查失败的风险。
此外，因为人工地操作开关，所以取决于工人技术水平的不同而趋于需要长的检查时段。
在拍摄车辆的图像时生成的图像数据可以包括多个灯。如果对这种图像数据的整个画面进行处理，则需要长的图像处理时段。因此，如果在图像数据中出现多个检查点，则应当针对各检查点建立检查窗口，以限制针对该检查点的检查范围，由此减少了处理操作的量并且提高了检查准确度。
为了针对多个灯中的每一个灯建立合适尺寸的检查窗口，就必须准确地定位车辆，因此需要用于精确地定位车辆的定位机构。这种定位机构需要大致动器、高度准确的传感器、以及复杂的机构，这引起对实现其所用的高成本的担忧，而且在检查车辆时这种定位机构需要用于定位车辆的额外时间，这导致了降低检测效率的趋势。如果存在多种类型的待检查车辆，则需要复杂的工序以针对各车型来改变定位机构的操作。
当拍摄灯单元的图像时，难以确定是哪一个灯接通，从而希望有一种用于可靠地检查个体灯的检查方法。根据日本专利申请公报第8-15093号，因为将诸如屏幕和摄像机光圈检查装置的机构用于检查头灯，所以成本高且设备规模大。
根据日本专利申请公报第8-15093号，由于根据图像数据和光圈数据来确定头灯照度，因此摄像机具有光圈机构，并且需要复杂的机构和过程来执行光圈控制，以使检测到的来自头灯的光的量不会超出摄像机的测量范围。此外，因为具有少量光的光束没有投射到屏幕上，所以该公开的方法难以检查小灯的通电状态。
如果像日本专利申请公报第8-15093号所公开的那样将摄像机布置成与头灯面对，则可以将摄像机用于检测车辆的位置和检查头灯。
在拍摄车辆的图像时生成的图像数据可以包括多个灯。如果对这种图像数据的整个画面进行处理，则图像处理需要长时间。因此，如果在图像数据中出现多个检查点，则应当针对各检查点建立检查窗口，以限制图像处理的范围，由此减少了处理操作的量并且提高了检查准确度。
根据在日本专利申请公报第6-129945号中公开的从头灯的上边和侧边的位置沿水平方向确定车辆的倾斜度的方法，如果要检查头灯以外的多个灯，则针对各个灯建立的检查窗口趋于垂直地移位，其结果是要检查的灯可能脱出检查窗口的边缘。
根据在日本专利申请公报第6-129945号中公开的方法，在检查车辆后部的灯时，检查窗口可能会相对于要检查的灯大幅移位。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种自动车辆检查装置，用于使对车灯的接通状态和闪烁状态的检查工序自动化，以防止出现人为检查错误，并且还可以进行快速检查。
本发明的另一目的是提供一种能够在不需要复杂且昂贵的车辆定位机构的情况下简单且快速地检查车灯的车灯检查方法。
本发明的又一目的是提供一种能够利用简单的装置和过程来区分并检查灯单元中的灯的车灯检查方法。
本发明的再一目的是提供一种采用图像拍摄装置来检测车辆的位置并检查灯，并且能够高度准确地检测车辆的位置以更可靠地检查灯的车灯检查方法。
根据本发明的车灯检查装置具有车辆位置识别单元，该车辆位置识别单元用于检测车辆是否到达规定检查位置处；终端单元，该终端单元连接至安装在所述车辆上的电子控制单元，用于向该电子控制单元发送操作信号，以接通灯或使灯闪烁；图像拍摄装置，该图像拍摄装置用于拍摄已经到达所述检查位置的所述车辆上的灯的图像；以及检查单元，该检查单元连接至所述车辆位置识别单元和所述终端单元，用于从所述图像拍摄装置获取图像数据；其中，当所述检查单元基于来自所述车辆位置识别单元的信号而检测到所述车辆到达所述检查位置处时，所述检查单元控制所述终端单元和所述电子控制单元，以接通所述灯或使所述灯闪烁，从所述图像拍摄装置获取图像数据，并且基于所述图像数据来检查所述灯。
可以通过有线链接或无线链接来连接所述检查单元、所述车辆位置识别单元、所述终端单元、以及所述图像拍摄装置。
如上所述，当所述检查单元检测到所述车辆到达所述规定检查位置处时，所述检查单元控制所述终端单元和所述电子控制单元，以自动接通所述灯或使所述灯闪烁，并且所述图像拍摄装置获取所述灯的图像数据。因此使对灯的检查自动化，防止出现人为检查错误，并且可快速地执行检查。
所述灯可以包括头灯、转向指示器、以及其他灯，并且所述检查单元可以基于所述灯的不同的图像数据来检查所述头灯的通电状态、所述转向指示器的闪烁状态、以及所述其他灯的通电状态。所述不同的图像数据是在不同的图像拍摄时间拍摄到的图像数据，或者如果设置有多个摄像机，则所述不同的图像数据是由不同摄像机在不同的图像拍摄范围中拍摄到的图像数据。利用这种布置，从头灯发出的高亮度光不会对用于检查转向指示器和其他低亮度灯的图像数据产生不利影响。因此，可以准确地检查所述灯。
可以将所述图像拍摄装置布置在已经到达所述检查位置处的所述车辆的前端的前方的在所述车辆的宽度之外的横向位置处、以及已经到达所述检查位置处的所述车辆的后端的后方的在所述车辆的宽度之外的横向位置处。利用这种布置，已经到达所述规定位置的车辆的整体外围可以通过四个摄像机进行成像，而不需要用于对所述车辆的侧部进行成像的专用摄像机。因为将所述摄像机布置在所述车辆的宽度之外，所以所述车辆可以在左摄像机与右摄像机之间通过。这种布置有助于所谓的流水线检查工序。
根据本发明，还提供了一种利用图像拍摄装置和连接至具有通信功能的终端单元的检查单元来检查车辆的灯的方法，所述方法包括以下步骤将所述终端单元连接至安装在所述车辆上的电子控制单元；当所述检查单元检测到所述车辆到达规定检查位置处时，通过所述终端单元将来自所述检查单元的操作信号发送到所述电子控制单元，以接通所述车辆的灯或使其闪烁；通过利用所述图像拍摄装置拍摄所述灯的图像来获取图像数据；以及处理所述图像数据，以检查所述灯。
当所述图像拍摄装置拍摄所述灯的图像时，所述图像拍摄装置可以按使所述图像数据包含所述车辆的所述灯和车轮的侧表面的方式来拍摄所述图像。所述方法可以包括以下步骤在所述图像数据上，在与所述车轮的侧表面的边缘水平相交的位置处建立细长的车轮位置确认窗口，并在基准位置处建立检查窗口；纵向地扫描所述车轮位置确认窗口，以根据亮度变化来检测所述车轮的侧表面的边缘；确定表示所述边缘与车轮基准位置之间的差的偏移量；通过基于所述偏移量将所述检查窗口移至包括所述灯的位置来校正所述检查窗口；以及通过确定经校正的所述检查窗口中的亮度来检查所述灯的操作状态。
当通过扫描设置在与所述车轮相交的位置处的所述车轮检查窗口来检测所述车轮的所述边缘时，可以适当地检测到所述车辆的所述灯与所述图像拍摄装置之间的位置关系。因此，可以通过基于表示所述车轮的边缘与所述车轮基准位置之间的差的偏移量将所述检查窗口移至包括所述灯的所述位置，来校正所述检查窗口。因此，可以简单且快速地检查所述灯。所述车灯检查方法没有采用复杂的车辆定位机构等，而可以采用简单、便宜的装置。
当所述图像拍摄装置拍摄所述灯的图像时，可以通过照射单元来照射所述车轮。因为这样获得的图像数据清楚并且具有鲜明的对比度，所以可以准确地检测到所述车轮的边缘。
当所述图像拍摄装置拍摄所述灯的图像时，所述图像拍摄装置可以按使所述图像数据包含所述车辆的所述灯的方式来拍摄所述图像。所述方法可以包括以下步骤获取所述车辆的型号；根据所述型号和所述图像数据来检测所述车辆的停放位置；基于所述型号和检测到的停放位置，在所述图像数据上，在包括所述灯的位置处建立检查窗口；以及确定所述检查窗口中的亮度。
由于根据所述图像数据来检测所述车辆的停放位置，所以可以采用简单、便宜的装置，而不需要车辆定位机构等。基于所获取的型号和检测到的停放位置，在包括所述灯的位置处建立检查窗口。因此，所述图像数据使自身与不同型号的车辆兼容，可以简单且快速地检查所述灯，并且提高了通用性。
所述灯可以包括并入一灯单元中的多个灯，并且当所述图像拍摄装置拍摄所述灯的图像时，所述图像拍摄装置可以按使所述图像数据包含所述灯单元的方式在所述多个灯中的至少一个被通电时拍摄所述图像。所述方法可以包括以下步骤在所述图像数据上建立包括所述灯单元的图像的检查窗口；利用预定亮度值对所述图像数据上的所述检查窗口进行二值化；确定所述检查窗口的表示两个二值化值之一的部分的面积；以及基于所述面积来检查所述灯的操作状态。
如上所述，利用预定亮度值对其中包含有通电的灯的图像数据进行二值化。通过确定所述检查窗口的表示所述两个二值化值中之一的所述部分的面积，可以基于所述面积来检查所述灯的操作状态。不需要屏幕并且不需要摄像机光圈机构，因此，可以使用简单且小的装置。
可以基于所述检查窗口的由于从所述灯发射的光而变得高度明亮并且其亮度值超过了预定阈值的部分的面积相对于所述检查窗口的整个面积的面积比，来进行基于面积的检查。
可以根据所述灯的类型来建立所述面积的可接受范围，并基于所述可接受范围来检查相应类型的所述灯的操作状态。
所述方法可以包括以下步骤第一步骤，在图像拍摄装置拍摄所述灯的图像时，按使所述图像数据包含所述车辆的所述灯和车轮的侧表面的方式来拍摄所述灯的图像；第二步骤，在所述图像数据上，在与所述车轮的侧表面的边缘水平相交的位置处建立细长的车轮位置确认窗口；第三步骤，纵向地扫描所述车轮位置确认窗口，以根据亮度变化来检测所述车轮的侧表面的边缘；第四步骤，基于所述车轮的侧表面的边缘，在与所述车辆的车身的边缘垂直相交的位置处建立细长的车身位置确认窗口；第五步骤，纵向地扫描所述车身位置确认窗口，以根据亮度变化来检测所述车身的边缘；第六步骤，根据所述车身的所述边缘，检测车辆高度和所述车身的倾斜度；以及第七步骤，基于所述车辆高度和所述倾斜度来检测所述灯的位置并且检查所述灯的操作状态。
通过扫描所述车轮位置确认窗口，来确定所述车轮的侧表面的边缘并且识别所述车辆的水平位置。基于所述车轮的侧表面的边缘，在与所述车辆的车身的边缘垂直相交的位置处建立所述车身位置确认窗口，并且扫描所述车身位置确认窗口以在所述位置处准确地确定所述车身的高度。根据所确定的高度和给定的其他参数，以高准确度检测所述车辆的位置，以可靠地检查所述灯。
因为所述图像拍摄装置从倾斜的位置拍摄图像，所以可以使用该图像拍摄装置来检测所述车辆的位置并且检查所述灯。因此，所使用的装置可以便宜地构造，并且可广泛应用于具有不同整体长度的车辆。
所述第七步骤可以包括在基准位置处建立检查窗口的子步骤；和通过基于所述车辆高度或所述倾斜度将所述检查窗口移至包括所述灯的位置处来校正所述检查窗口的子步骤。通过确定经校正的所述检查窗口中的亮度，将要检查的灯可靠地包括在所述检查窗口中，并且可以高度可靠地检查所述灯的操作状态。
在所述第二步骤中，可以在与所述车轮的轮胎的侧表面的边缘水平相交的位置处建立所述车轮位置确认窗口；在所述第三步骤中，可以纵向地扫描所述车轮位置确认窗口，以根据亮度变化来检测所述侧表面的边缘；并且在所述第四步骤中，可以在通过所述侧表面的检测到的所述边缘之间的中央位置的垂直线上，在基于预先记录的所述轮胎的直径的位置处建立所述车身位置确认窗口。
因此，可以通过简单的过程在包括轮罩的边缘的位置处建立所述车身位置确认窗口。因为轮罩的上端大致是水平的，所以可以通过垂直地扫描而容易且可靠地检测所述边缘。还可以通过扫描所述车身位置确认窗口来检测所述车轮的上端。因为所述车轮的高度已知，所以可以基于该车轮的高度而准确地确定轮罩的上端的高度。
当倾斜地对所述车辆进行成像时，可以容易地测量车轮与轮罩之间的间隙，因为该间隙在所述上端处最宽。
图1是根据本发明一实施例的车灯检查装置的示意性平面图；图2是示出了布置在轨道上的车辆位置识别单元、车辆、以及摄像机的立体图；图3是终端单元的立体图；图4是终端单元、ECU及其外围电路的示意性连接布线图；图5是主处理器的框图；图6是示出了摄像机相对于车辆的位置的侧立面图；图7是示出了在拍摄车辆的右前部的图像时生成的图像数据的图；图8是示出了在拍摄车辆的右后部的图像时生成的图像数据的图；图9是示出了对灯进行检查的工序的检查过程的流程图；图10是示出了检测前轮的边缘和轮罩的边缘的过程的流程图；图11是在拍摄车辆的右前部的图像时生成的用于检测边缘的图像数据的局部放大图；图12是示出了基于窗口检查转向指示器的过程的流程图；
图13是示出了检查远光束头灯、近光束头灯以及前小灯的过程的流程图；图14A是示出了其中接通了前小灯的前灯确认窗口的图；图14B是示出了其中接通了近光束头灯的前灯确认窗口的图；图14C是示出了其中接通了远光束头灯的前灯确认窗口的图；以及图15是示出了检查前转向指示器的闪烁状态的过程的流程图。
具体实施例方式
下面，参照附图1到15对根据本发明实施例的车灯检查装置进行说明。在车灯检查装置10和车辆14中，通过添加至分配给左机构的标号的“L”和添加至分配给右机构的标号的“R”，来彼此区分在左右各设置了一个的机构。
如图1所示，根据本实施例的车灯检查装置10是用于检查被检查员驾驶进入轨道12的车辆14的各种灯的装置。车灯检查装置10具有车辆位置识别单元16，用于检测车辆14何时到达并停在规定检查位置处；终端单元20，其连接至安装在车辆14上的ECU(电子控制单元)18；摄像机(图像拍摄装置)22L、22R，用于从左前位置和右前位置拍摄已经到达检查位置的车辆14上的灯的图像；摄像机24L、24R，用于从左后位置和右后位置拍摄车辆14上的灯的图像聚光灯(照射单元)28L、28R，用于照明左前轮(车轮)26L和右前轮26R；以及细长荧光灯(照射单元)32L、32R，用于照射左后轮(车轮)30L和右后轮30R。这些摄像机22L、22R、24L、24R可以是CCD(电荷耦合器件)摄像机、CMOS(互补型金属氧化物半导体)摄像机等。
车辆14具有可分离式检查ID标签34，该标签34上标有车辆14的型号代码(包括车辆类型信息、目的地信息等)、生产序号码、以及用于识别终端单元20的信息，这些都是在一系列检查步骤的最初阶段写入的。
车灯检查装置10周围的区域没有被照射，因此是黑暗的。因此，前轮26L、26R、后轮30L、30R、以及车身36(参见图7)的边缘被聚光灯28L、28R和荧光灯32L、32R以鲜明的对比度照射。因为车灯检查装置10周围的区域是黑暗的，所以清楚地拍摄到从这些灯发射的光，以用于可靠的检查。
如图2所示，车辆位置识别单元16具有两个轮挡(wheel stop)38和两个光电开关40L、40R，该两个轮挡38与轨道12相交地延伸，并且彼此隔开一距离，该距离与前轮26L、26R的地面接触宽度大致相同，而该两个光电开关40L、40R用于检测骑在轮挡38上的前轮26L、26R。用于检测前轮26L、26R何时骑上轮挡38的传感器例如可以是测压元件等。
车灯检查装置10适用于各种类型的车辆14。通过轮挡38确定前轮26L、26R在车辆14的纵向上的位置，而后轮30L、30R被放置在相对于轮挡38的取决于轴距的位置处。因为用于照射车辆14的后部的荧光灯32L、32R是细长的，所以荧光灯32L、32R可以适当地照射后轮30L、30R，而不管轴距的大小。
车灯检查装置10还具有连接至光电开关40L、40R以及终端单元20的主处理器(检查单元)44，该主处理器44用于从摄像机22L、22R、24L、24R获取图像数据。车灯检查装置10通过无线链接而连接至终端单元20。
如图3所示，终端单元20是平板便携型的，并且具有监视器20a、控制键盘20b、连接至ECU 18的连接器20c、作为识别码的条形码20d、以及用于与主处理器44进行无线通信的内置天线(未示出)。终端单元20加载有来自预定服务器的数据，该数据表示根据车辆14的检查顺序。每次当车灯检查装置10开始操作时执行加载处理，因此，这使得车灯检查装置10对于处理日生产计划足够灵活。检查员利用给定的读取器读取记录在条形码20d中的终端单元20的信息，并将其写入上面提到的ID标签34中。
如图4所示，当终端单元20连接至ECU 18并且主处理器44向终端单元20发送操作信号时，ECU 18执行各种操作，以执行所谓的仿真处理。根据该仿真处理，例如将操作信号发送至ECU 18，以接通灯或使灯闪烁。
当主处理器44停止向终端单元20发送操作信号时，或者当终端单元20从ECU 18断开时，仿真处理完成，并且ECU 18返回至基于从操作开关45提供的信号来控制要操作的对象的正常模式。操作开关45包括灯开关、转向指示器开关、危险闪光器开关等。ECU 18与灯之间的连接布线图案不限于图4所示的图案，而可以为另一连接布线类型或者可以是包括继电器的电路的形式。
如图5所示，主处理器44包括多个装置，该多个装置包括用于控制摄像机22L、22R的前控制器46、用于控制摄像机24L、24R的后控制器48、用于显示获取的确认用图像数据的确认监视器50、用于在从摄像机22L、22R、24L、24R获得的用以显示在确认监视器50上的图像之间进行切换的切换器52、用于执行诸如图像处理的主控制处理的主计算机54、连接至主计算机54的用于与终端单元20通信的天线56、以及用于从ID标签34接收数据的RFID(射频识别)接收器58。
RFID接收器58能够基于从ID标签34获得的无线信息而识别出车辆14的型号代码、生产序号码、以及终端单元20的识别号。向确认监视器50提供的图像数据的信号例如是NTSC(美国国家电视标准委员会)信号，并且作为数字数据提供给主计算机54。
主计算机54通过集线器60连接至前控制器46和后控制器48。将用于执行给定调节操作的控制台46a、48a分别连接至前控制器46和后控制器48。主计算机54被提供有来自不间断电源66的稳定的AC电，并且通过DC转换器68向前控制器46、后控制器48以及确认监视器50提供稳定的DC电。将用于指示车辆14正在检查的指示灯70连接至主计算机54，并且放置在轨道12附近。
如图1和图6所示，要检查的灯是所有从车体向外发光的灯。安装在车辆14的前部的那些灯包括作为要检查的灯的以下灯远光束头灯72L、72R，近光束头灯74L、74R，前小灯76L、76R，雾灯78L、78R，前转向指示器80L、80R，侧转向指示器82L、82R，以及迎宾灯84L、84R。迎宾灯84L、84R是布置在侧视镜下部附近的灯，并且可以在乘客开锁、打开、或关闭车门时照射附近地面。远光束头灯72L、近光束头灯74L以及前小灯76L被包括在灯单元85L中，而远光束头灯72L、近光束头灯74L以及前小灯76L被包括在灯单元85R中。
安装在车辆14的后部的那些灯包括作为要检查的灯的以下灯制动灯86L、86R，后小灯88L、88R，后转向指示器90L、90R，倒车灯92L、92R，牌照灯94，以及高位刹车灯96。高位刹车灯96是沿后挡风玻璃97的下边缘设置的灯。当车辆14制动时，高位刹车灯96和制动灯86L、86R被接通。
为了使车灯检查装置10检查这些灯的接通状态或闪烁状态，摄像机22L、22R、24L、24R彼此分担对这些灯的检查。具体地说，将摄像机22L分配给用于检查的远光束头灯72L、近光束头灯74L、前小灯76L、雾灯78L、前转向指示器80L、以及迎宾灯84L。将摄像机22R分配给用于检查的远光束头灯72R、近光束头灯74R、前小灯76R、雾灯78R、前转向指示器80R、以及迎宾灯84R。
将摄像机24L分配给制动灯86L、后小灯88L、后转向指示器90L、以及高位刹车灯96，并将摄像机24R分配给制动灯86R、后小灯88R、后转向指示器90R、以及牌照灯94。
为了分担要检查的灯，将摄像机22L、22R、24L、24R设置在使它们可以适当地拍摄要检查的灯的图像的对应位置处。将摄像机22L、22R设置在轨道12外侧的左位置和右位置处(参见图1)，不仅用于拍摄车辆14的前侧的灯单元85L、85R的图像，而且用于拍摄车辆14的侧面上的前转向指示器80L、80R以及迎宾灯84L、84R的图像。因此，不需要专门用来拍摄侧面的图像的摄像机，因此图像拍摄单元的数量会变少。摄像机24L、24R被设置在车辆14a(其是要检查的各种车辆14中最长的车辆)的后端部之后，并且可以拍摄车辆14的任何后部(参见图1)的图像。因此，不需要添加其他图像拍摄单元或者根据车辆14的类型而移动摄像机24L、24R。
因为将摄像机22L、22R、24L、24R设置在轨道12外侧，所以车辆14可以容易地移动至检查位置。在完成对车辆14的检查之后，车辆14向前移出检查位置，允许下一车辆14移动至检查位置。因此，可以执行所谓的流水线检查工序。
如果将图像拍摄单元放置在车辆14的侧方，则因为该图像拍摄单元需要与车辆稍微隔开以获得合适范围的视野，所以除了轨道12之外还需要宽间隔，或者该图像拍摄单元需要配备广角镜。因为广角透镜昂贵并且导致大的图像失真，所以它不是优选的。在车灯检查装置10中，尽管摄像机22L、22R、24L、24R也与车辆14稍微隔开以获得宽视野，但是它们定位在轨道12附近。因此，车灯检查装置10是节省空间的装置。摄像机22L、22R、24L、24R使用通用透镜并且廉价。
如图6所示，将摄像机22L、22R设置为使其垂直位置等于或高于远光束头灯72L、72R和近光束头灯74L、74R，并且等于或低于迎宾灯84L、84R。因为远光束头灯72L、72R和近光束头灯74L、74R在它们照射路面时使其光轴直接地稍微向下，所以它们不直接向摄像机22L、22R施加大量的光，从而不会出现过度的光晕(halation)。另外，摄像机22L、22R可以可靠地拍摄迎宾灯84L、84R的图像，这是因为迎宾灯的发光元件不会将自身隐藏在侧视镜后面。
将摄像机24L、24R设置为使其垂直位置等于或高于高位刹车灯96，因为高位刹车灯96不会将自身隐藏在后备箱后面，所以摄像机24L、24R可以可靠地拍摄高位刹车灯96的图像。
将摄像机22L、22R、24L、24R设置在轨道12外侧。具体地说，摄像机22L、22R之间的距离以及摄像机24L、24R之间的距离可以等于或大于车宽。该车宽指的是不包括侧视镜在内的车身36的宽度。如果这些摄像机之间的距离等于或大于车身36的宽度，则这些摄像机可以拍摄车辆14的侧面的图像。使摄像机具有与侧视镜不同的高度，车辆14就可以畅通地经过摄像机。如果侧视镜与诸如转向指示器的灯合并，则可以将摄像机设置在彼此隔开一距离的位置处，该距离等于或大于包括侧视镜在内的车宽。
可以将前摄像机22L、22R与轮挡38彼此充分隔开，以允许被检查车辆14向左或向右移出轨道12，如图1中箭头A所示。
主处理器44具有存储单元，该存储单元存储与车辆14的型号代码相对应的多个检查程序。这些检查程序包括关于设置在获取的图像数据上的多个窗口的数据。这些窗口用于多个目的，例如，用于限制获取的图像数据上的检查区域，用于检测前轮26L、26R和后轮30L、30R的位置，以及用于确认聚光灯28L、28R和荧光灯32L、32R的照度。
下面，参照图7和图8所示的图像数据100、101对这些窗口进行说明。图像数据100是由摄像机22R在拍摄车辆14的右前部的图像时生成的，而图像数据101是由摄像机24R在拍摄车辆14的右后部的图像时生成的。
如图7所示，在图像数据100上建立有亮度确认窗口102、水平轮胎位置确认窗口104、垂直车身位置确认窗口106、前灯检查窗口108、前转向指示器检查窗口110、侧转向指示器检查窗口112、雾灯检查窗口114、以及迎宾灯检查窗口116。
亮度确认窗口102是放置在处于被聚光灯28R照射的照射范围103内的轨道12或轮挡38上的小窗口。
水平轮胎位置确认窗口104是与照射范围103之内的前轮26R的侧壁(侧表面)的左边缘Le和右边缘Re水平相交地放置的水平细长窗口。将水平轮胎位置确认窗口104设置在稍微高于轨道12但不在车身36上的位置处。
垂直车身位置确认窗口106是放置在照射范围103之内的一基准位置处的垂直细长窗口，假定该基准位置垂直地与位于前轮26R的上端的前轮边缘Te和位于轮罩的上端的轮罩边缘We相交。将该基准位置设置为在车辆14停止在轨道12中央时将要检查的图像包括在内的位置。
前灯检查窗口108是放置在一基准位置处的窗口，假定该基准位置包括远光束头灯72R、近光束头灯74R以及前小灯76R。前灯检查窗口108将灯单元85R完整地包含于其中。前转向指示器检查窗口110、雾灯检查窗口114以及迎宾灯检查窗口116分别是放置在假定包括前转向指示器80R、雾灯78R以及前转向指示器80R的相应基准位置处的窗口，并且具有大于对应灯的图像的相应合适的区域。
如图8所示，在由摄像机24R在拍摄车辆14的右后部的图像时生成的图像数据101上建立有亮度确认窗口122、水平轮胎位置确认窗口124、垂直车身位置确认窗口126、后灯检查窗口128、后转向指示器检查窗口130、以及高位刹车灯检查窗口132。
亮度确认窗口122、水平轮胎位置确认窗口124以及垂直车身位置确认窗口126是分别与亮度确认窗口102、水平轮胎位置确认窗口104以及垂直车身位置确认窗口106相对应的窗口，并且被放置在被荧光灯32R照射的照射范围134中。后灯检查窗口128被设置在假定包括制动灯86R和后小灯88R的基准位置处。后转向指示器检查窗口130和高位刹车灯检查窗口132分别被设置在假定包括后转向指示器90R和高位刹车灯96的相应基准位置处。
将亮度确认窗口102、水平轮胎位置确认窗口104、亮度确认窗口122以及水平轮胎位置确认窗口124固定在适当位置处。关于其他窗口，将取决于车辆14的型号代码的默认位置设置为这些窗口的基准位置。因此，根据车辆14的水平位置等来改变所述其他窗口的设置。可以根据车辆14的轴距将水平轮胎位置确认窗口124改变到适当位置。
尽管未示出，但是在由摄像机22L、24L在拍摄车辆14的左前部和左后部的图像时生成的图像数据上设置有与在图像数据100、101上设置的窗口具有水平对称关系的类似窗口。然而，在由摄像机24L拍摄到的图像数据上不建立高位刹车灯检查窗口132。代替的是，在由摄像机24L拍摄到的图像数据上，在假定包括牌照灯94的基准位置处建立牌照灯确认窗口140(参见图8)。按这种方式，将要检查的对象均等地分配给图像数据。
通过这样适当地建立窗口并且处理这些窗口中的图像数据，使得处理操作的量与要处理整个图像的情况相比要少得多，这使得可以更快速地执行检查工序。
下面将参照图9对利用车灯检查装置10来对车辆14的灯进行检查的方法进行说明。在下面的说明中，除非另外声明，假定处理序列将按所示步骤号的顺序执行。
在步骤S1中，将车辆14的车厢中的盖子移除，并且将终端单元20连接至车厢中的连接器。
在步骤S2中，检查员驾驶车辆14将其移至给定检查位置。具体地说，如图7所示，检查员驾驶车辆14直到前轮26L、26R骑在两个轮挡38之间为止，接着停下车辆14，车辆14现在被定位了。此时，光电开关40L、40R检测到前轮26L、26R到达检查位置，并且向主处理器44发送启动信号(on-signal)。
在S3中，主处理器44等待直到从光电开关40L、40R向其提供启动信号为止。如果主处理器44检测到启动信号，则控制进行至步骤S4。
在步骤S4中，主处理器44通过RFID接收器58获取记录在ID标签34上的车辆14和终端单元20的生产序号码，并且断开指示灯70或者改变已经接通的指示灯70的光颜色。
在步骤S5中，主处理器44与终端单元20通信，以确认车速是否为0、脚制动器是否松开、侧制动器是否拉紧。终端单元20从ECU 18获取对应信息，并将所获取的信息发送至主处理器44。因为车速为0并且侧制动器拉紧，所以确认车辆14是完全停止的，从而可以进行可靠的灯检查。此外，因为脚制动器是松开的，所以制动灯86L、86R和高位刹车灯96被断电，这满足了进行检查的准备条件。
在确认上述条件的同时，主处理器44同时从诸如硬盘等的存储单元中加载与所获取的型号代码相对应的检查程序。该检查程序包括各类型的车辆14的信息。具体地说，该信息包括针对车辆14的检查顺序、关于灯的信息以及关于上述窗口的信息。关于灯的信息表示灯的数量、类型以及位置。
在步骤S6中，主处理器44接通聚光灯28L、28R和荧光灯32L、32R以照射前轮26L、26R和后轮30L、30R。主处理器44确认这些灯是否被正确通电。如果主处理器44判断出这些灯被正确通电，则控制进行至步骤S7。如果主处理器44确认这些灯没有被正确通电，则在步骤S7中主处理器44显示预定错误消息。
在步骤S6中如下确认照度检查图像数据100上的亮度确认窗口102(参见图7)中的平均亮度，并且如果该平均亮度等于或高于预定值，则判断聚光灯28R被正确通电。
基于亮度确认窗口122(参见图8)确认荧光灯32R的通电状态。通过检查摄像机22L、24L获取的图像数据上的亮度确认窗口中的平均亮度来类似地确认左聚光灯28L和左荧光灯32L的通电状态。
在步骤S8中，对前轮26L、26R的边缘和后轮30L、30R的边缘以及轮罩的边缘进行检测。具体地说，根据轮挡38来确定车辆14的在其纵向上的位置。因为车辆14的横向位置可以在轨道12的宽度内变化，所以灯的横向位置也会相应变化。尽管车辆14的车身36基本上保持水平，但是可能由于车辆14上的载荷平衡而稍微横向倾斜，如果车身36倾斜，则灯的垂直位置会变化。为了对灯进行适当的检查，检测前轮26L、26R的边缘和后轮30L、30R的边缘以及轮罩的边缘，以检测车辆14的横向位置和倾斜度，从而准确地确定灯的位置。
在步骤S9中，基于在步骤S8中检测到的车辆14的横向位置和倾斜度来校正检查窗口的位置。
在步骤S10中，基于经校正的窗口顺序地检查这些灯。
在步骤S11中，主处理器44向终端单元20发送表示检查结束的信号和表示检查结果的信息，终端单元20在监视器20a上显示检查结果，并且使指示灯70通电，或者控制指示灯70显示原始颜色。
检查员检查监视器20a并且识别检查结果。如果检查结果正常，则检查员将车辆14驶下轨道20，去往下一检查工序。如果检查结果异常，则检查员将车辆14驶入用于进行必要检查的再处理区域。
与车辆14的生产序号码相关联地将车灯检查装置10获得的检查结果数据存储在终端单元20和主计算机54的相应存储单元中。在车灯检查装置10执行的灯检查和所有其他检查都完成之后，从车辆14移除终端单元20和ID标签34。
下面将对图9所示的步骤S8、S9、S10的处理细节进行说明。
下面，首先参照图10和图11对步骤S8、S9的处理细节进行说明。将图10所示的处理例示为处理序列的流程图。在该处理序列中，步骤S101到S108对应于步骤S8，而步骤S109、S110对应于步骤S9。
在步骤S101中，挑选出水平轮胎位置确认窗口104(参见图11)，并且从左至右扫描该水平轮胎位置确认窗口104，以连续地确定各给定像素宽度(例如，各像素)的亮度值。此时，将其中亮度值按(向更亮的值)增大的方式改变并且与左相邻区域的亮度值的差超过规定值的位置识别为前轮26R的左边缘Le。考虑到噪声等的影响，可以满足在亮度值大幅变化之后右方的多个连续区域的亮度值要彼此基本一致的附加条件，或可以执行预定的平滑处理(正如要在后面进行说明的亮度变化检测处理的情况那样)。
在步骤S102中，确定偏移量Oe，该偏移量Oe表示用作图11所示的检查窗口的默认位置的基准的前轮基准边缘Be与在步骤S101中确定的左边缘Le之间的水平距离。当车辆14停在轨道12的中央时，将前轮基准边缘Be确定为车轮26R′的图像中的右上边缘位置。
在步骤S103中，从左边缘Le向右连续地确定各给定像素宽度的亮度值，并且将其中亮度值按(向更暗的值)减小的方式改变并且与左相邻区域的亮度值的差超过规定值的位置识别为前轮26R的右边缘Re。考虑到车轮150的图像，可以满足距左边缘Le的水平距离等于或大于基于车轮150的直径的预定值的附加条件，来检测右边缘Re。
在步骤S104中，通过将垂直车身位置确认窗口106水平地移动到延伸通过左边缘Le与右边缘Re之间的中间位置的垂直线C(参见图11)上，来校正垂直车身位置确认窗口106，以使垂直车身位置确认窗口106包含位于前轮26R的上端的前轮边缘Te和轮罩边缘We。垂直车身位置确认窗口106的垂直位置是基于型号代码中所包括的轮胎直径而预设的。按这种方式，基于左边缘Le和右边缘Re简单地设置了垂直车身位置确认窗口106。
在步骤S105中，将垂直车身位置确认窗口106挑选出并且对其向下扫描，以连续地确定各给定像素宽度的亮度值。此时，将其中亮度值按(向更暗的值)减小的方式改变并且与上相邻区域的亮度值的差超过规定值的位置识别为轮罩边缘We。
在步骤S106中，从轮罩边缘We向下连续地确定各给定像素宽度的亮度值，并且将其中亮度值按(向更亮的值)增大的方式改变并且与上相邻区域的亮度值的差超过规定值的位置识别为前轮26R的前轮边缘Te。
因为摄像机22R倾斜地对车辆14成像，所以前轮边缘Te与轮罩边缘We之间的间隙在上端处最宽。因此，可以可靠地彼此区分并且可以容易地检测前轮边缘Te和轮罩边缘We。此外，因为前轮边缘Te和轮罩边缘We是大致水平的，所以通过垂直扫描可以容易且可靠地检测到它们。
在步骤S107中，确定表示轮罩边缘We与前轮边缘Te之间的差的右前轮间隙Gfr，并且确定右前轮间隙Gfr与基准间隙Gb之间的差εh。因为前轮26R的高度是已知的，所以基于前轮26R的高度通过参考右前轮间隙Gfr，可以准确地确定轮罩边缘We的高度。
对由摄像机22L、24R、24L获取的其他图像数据类似地执行步骤S101到S107的处理，以确定左前轮间隙Gfl、右后轮间隙Grr、以及左后轮间隙Grl(未示出)。
在步骤S108中，根据右前轮间隙Gfr、左前轮间隙Gfl、右后轮间隙Grr以及左后轮间隙Grl来检测并检查车辆14的车辆高度、前后倾斜度以及横向倾斜度。将所述间隙、车辆高度、前后倾斜度以及横向倾斜度的值与预设的给定值进行比较。如果这些值中的任一值被判断为异常值，则主处理器44在监视器20a上显示警告，并将该警告记录在存储单元中。例如，将车辆14的前部的横向倾斜度Rf确定为Rf←Gfr-Gfl，并将车辆14的右部的前后倾斜度Pr确定为Pr←Gfr-Grr。如果横向倾斜度Rf和前后倾斜度Pr中的任一个的绝对值大于规定阈值，则将其判断为异常，并且对其进行显示和记录。
在步骤S108中，可以针对规定高度来检查支承车身36的各个悬架(suspension)。
在步骤S109中，通过将右图像数据100(参见图7)中的前灯检查窗口108、前转向指示器检查窗口110、雾灯检查窗口114以及迎宾灯检查窗口116水平地移动偏移量Oe来对其进行定位校正。
在步骤S110中，就垂直位置对前灯检查窗口108、前转向指示器检查窗口110、雾灯检查窗口114以及迎宾灯检查窗口116进行校正。通过基于已经确定出的车辆高度和横向倾斜度Rf将这些窗口垂直地移动来对其进行定位校正。如果车辆高度大于基准值并且横向倾斜度Rf为0，则将所有窗口一致地向上移动相同距离。如果车辆高度等于基准值并且横向倾斜度Rf较大，则将靠近车辆中央的前灯检查窗口108移动一较小距离，并将远离车辆中央的侧转向指示器检查窗口112移动一较大距离。
因为迎宾灯检查窗口116位于前轮26R的后面，所以它相对较大地受后轮30R的影响。因此，可以考虑前后倾斜度Pr，就垂直位置更准确地校正迎宾灯检查窗口116。
通过上述水平位置和垂直位置的移动，前灯检查窗口108例如被移至使该窗口可靠地包含远光束头灯72R、近光束头灯74R以及前小灯76R的位置。
尽管没有详细说明，但是也通过如上所述的相同处理，水平和垂直地移动左前图像、左后图像以及右后图像中的窗口。
如上所述，检测到相应四个车轮(即，前轮26L、26R和后轮30L、30R)的水平位置，并且检测到其车轮边缘We并确定了它们的高度。因此，准确地确定车辆车身的车辆高度和倾斜度，以按三维方式检测车辆14的位置和姿势。由此准确地定位识别出灯单元85L、85R和其他灯。因此，可以适当地建立对应的检查窗口。
由于摄像机22R从前侧位置倾斜地对车辆14成像，因此将前轮26R的侧表面、灯单元85R、侧转向指示器82R以及迎宾灯84R包含在一个图像拍摄范围中。将前轮26R的图像用来检测车辆14的位置，并将灯单元85R、侧转向指示器82R以及迎宾灯84R的图像用来检查它们的接通状态和闪烁状态。因此，可以将摄像机22R用来检测车辆的位置和检查灯。
在步骤S109、S110中的水平和垂直校正移动之中，将前转向指示器检查窗口110的移动作为典型示例示出于图11中。因为前转向指示器检查窗口110靠近右轮罩，所以将其移动的垂直距离可以用上面提到的差εh来近似表示。
下面将参照图12对步骤S10(参见图9)的处理细节进行说明。根据步骤S10的处理，当基于来自光电开关40L、40R的信号而检测到车辆14到达检查位置处时，主处理器44控制终端单元20和ECU 18以使灯通电或闪烁，从摄像机22R、22L、24R、24L获取图像数据，并且基于该图像数据来检查灯。
在步骤S201中，主处理器44向终端单元20发送预定信号，以控制ECU 18断开可以控制的所有灯，并且断开聚光灯28L、28R和荧光灯32L、32R。
在步骤S202中，主处理器44顺序地使前小灯76L、76R，雾灯78L、78R，迎宾灯84L、84R，后小灯88L、88R以及牌照灯94通电和断电，并基于从摄像机22L、22R、24L、24R获得的图像来确认这些灯的通电状态。
因为不同时使这些灯通电，所以如果因意外原因而存在误连接，则这些灯会按不同于规定顺序的顺序通电。因此，可以检测出这种误连接的存在。
根据步骤S202中的检查，可以不受高亮度灯影响地检查低亮度灯。
接着，主处理器44同时地在步骤S203、S204中检查头灯的通电状态和在步骤S205、S206中检查后转向指示器的闪烁状态。实际上，主处理器44可以在一个例程中同时地检查头灯的通电状态以及检查后转向指示器的闪烁状态，而不需要多任务处理。然而，为了更容易地理解本发明，针对这两种检查工序，图12示出了分支的处理序列。
在步骤S203中，主处理器44向终端单元20发送预定信号，以控制ECU 18使远光束头灯72L、72R通电和断电，并且基于从摄像机22L、22R获得的图像来确认远光束头灯72L、72R的通电状态。
在步骤S204中，主处理器44向终端单元20发送预定信号，以控制ECU 18使近光束头灯74L、74R通电和断电，并且基于从摄像机22L、22R获得的图像来确认近光束头灯74L、74R的通电状态。
在步骤S205中，主处理器44向终端单元20发送预定操作信号，以控制ECU 18使后转向指示器90L闪烁。主处理器44基于从摄像机24L获得的左后图像数据来确认后转向指示器90L的正确闪烁及其闪烁周期。
在步骤S206中，主处理器44按与它在步骤S205中检查后转向指示器90L相同的方式来检查后转向指示器90R的闪烁状态。分开检查后转向指示器90L和后转向指示器90R，从而可以检测出误连接(逆连接)。
同时执行步骤S205、S206与步骤S203、S204。后转向指示器90L、90R相对于头灯充分隔开，使其光轴与头灯的光轴反向，并且基于不同的图像数据100、101对其进行检查。因此，在不受高亮度头灯影响的情况下恰当地检查后转向指示器90L、90R。实际上，后转向指示器90L与前转向指示器80L以及侧转向指示器82L同步闪烁，而后转向指示器90R与前转向指示器80R以及侧转向指示器82R同步闪烁。因为前转向指示器80R、80L和侧转向指示器82L、82R具有相对较低的亮度，所以它们不会对远光束头灯72L、72R和近光束头灯74L、74R的检查产生不利影响。
在已经确认完成了步骤S204、S206的处理之后，同时执行步骤S207、S209。
在步骤S207中，主处理器44向终端单元20发送预定操作信号，以控制ECU 18使前转向指示器80L闪烁。主处理器44根据与步骤S203相同的顺序来检查前转向指示器80L。
在步骤S208中，主处理器44向终端单元20发送预定操作信号，以控制ECU 18使前转向指示器80R闪烁。主处理器44根据与步骤S203相同的顺序来检查前转向指示器80R。
在步骤S209中，检查制动灯86L、86R和高位刹车灯96的通电状态。制动灯86L、86R和高位刹车灯96被直接连接至链接到制动踏板的开关，并且不受ECU 18控制。因此，检查员压下制动踏板使这些灯通电并进行检查。
具体地说，主处理器44向终端单元20发送表示开始检查制动灯的信号。接收到该信号后，终端单元20在监视器20a上显示消息“压下脚制动器”。读到该消息的操作员压下制动灯，并且使制动灯86L、86R和高位刹车灯96通电。主处理器44基于从摄像机24L、24R获得的图像中的后灯检查窗口128和高位刹车灯检查窗口132中的显示，来检查制动灯86L、86R和高位刹车灯96的通电状态。
在该检查之后，主处理器44向终端单元20发送指示制动灯检查结束及检查结果的信息，并且在监视器20a上例如显示消息“制动灯检查完成。制动灯正常。”。
在步骤S210中，主处理器44检查倒车灯92L、92R的通电状态。倒车灯92L、92R被直接连接至链接到排挡杆的开关，并且不受ECU 18控制。因此，检查员进行档位变换使这些灯通电并进行检查。主处理器44按与步骤S209相同的方式在监视器20a上显示合适的消息，提示操作员进行档位变换，以检查倒车灯92L、92R。
在步骤S209、S210中给予检查员的操作指令不限于消息格式，而可以给出为诸如象形文字字符的图形格式、或者内置蜂鸣器的声音模式变化。
如上所述，根据所述灯检查，基于不同的图像数据(具有不同图像拍摄时间的数据、或由不同摄像机拍摄并且具有不同图像拍摄范围的数据)来检查头灯的通电状态、转向指示器的闪烁状态以及其他灯的通电状态。因此，从头灯发射的高亮度光不会对用于检查转向指示器和其他灯的图像数据产生不利影响，因此可以准确地检查这些其他灯。此外，可以基于具有不同图像拍摄范围的图像数据来同时检查不同的灯，从而可以缩短检查时间。
下面将参照图13到图14C对用于检查例如远光束头灯72R、近光束头灯74R以及前小灯76R的具体灯检查工序进行说明。当灯单元85R中的灯中的任一个被接通时，发射的光被前透镜稍微扩散，并且透镜作为整体在视觉上被识别为明亮的。然而，可以通过下面的处理来区分这些灯中的哪一个灯被接通并对其进行检查将用于该检查的前灯检查窗口108的面积设置为灯单元85R的外观面积的大约三倍。
在步骤S301中，主处理器44向终端单元20发送用于接通远光束头灯72R、近光束头灯74R以及前小灯76R中的任一个的操作信号，使得终端单元20和ECU 18能够接通该灯。
在步骤S302中，主处理器44从摄像机22R获取图像数据，并且对所获取的图像数据进行二值化。具体地说，所获取的原始图像数据是在各像素处具有多个灰度(例如，256个灰度)的数据。通过将灰度等于或大于预设灰度值的像素设置成“1”并将灰度小于该预设灰度的像素设置成“0”，将原始图像数据转换成二值图像数据。随后可以容易地处理预先这样获得的二值图像数据，以进行快速检查。
在步骤S303中，挑选出该图像数据上的前灯检查窗口108，并且确定像素“1”相对于全部像素的比率Rate。例如，如果在全部400个像素中存在200个像素“1”，则该比率Rate为Rate＝50％(＝200/400×100)。
此后，在步骤S304中，根据通电的灯的类型而出现分支。如果前小灯76R被接通(步骤S202)，则控制进行至步骤S305。如果近光束头灯74R被接通(步骤S204)，则控制进行至步骤S306。如果远光束头灯72R被接通，则控制进行至步骤S307。
在步骤S305中，如果比率Rate处于30％到70％的范围中，则判断出前小灯76R被正常通电，从而控制进行至步骤S308。如果比率Rate落在该范围之外，则判断出前小灯76R被断电或另一灯被通电，从而控制进行至步骤S309。在这种情况下，识别为存在导线断开、灯泡烧毁或者误连接。
如果前小灯76R被通电，则如图14A所示，因为其亮度较低，所以像素“1”(未画阴影)基本上被限制为表示灯单元85R的区域。这些像素的可接受范围为30％到70％。
在步骤S306中，如果比率Rate处于70％到90％的范围中，则判断出近光束头灯74R被正常通电，从而控制进行值步骤S308。如果比率Rate落在该范围之外，则判断出近光束头灯74R被断电或另一灯被通电，从而控制进行至步骤S309。
如果近光束头灯74R被通电，则如图14B所示，因为其亮度高，但其光轴相当低，所以在光源附近出现光晕，而其中的像素为“1”。这些像素的可接受范围为70％到90％。
在步骤S307中，如果比率Rate为90％或更高，则判断出远光束头灯72R被正常通电，从而控制进行至步骤S308。如果比率Rate低于90％，则判断出远光束头灯72R被断电或另一灯被通电，从而控制进行至步骤S309。
如果远光束头灯72R被通电，则如图14C所示，因为其亮度较高并且其光轴相对高，所以在前灯检查窗口108中几乎全部出现光晕。这些像素的可接受范围为90％或更高。
在步骤S308中，将表示对应灯被正常通电的信息存储在给定存储单元中。在步骤S309中，将表示对应灯失灵的信息存储在给定存储单元中。
在步骤S308或S309之后，主处理器44向终端单元20发送用于使对应灯断电的信号。
如上所述，前小灯76R、近光束头灯74R以及远光束头灯72R包括在灯单元85R中并且彼此非常接近地定位。因为前透镜将发射的光稍微扩散，所以难以确定这些灯中的哪一个被通电。根据灯单元85L、85R的型号，设置在光源后面的反射盘共同反射从这些灯发射的光，使得难以确定这些灯中的哪一个被通电。
根据图13所示处理序列，将表示亮度值等于或高于阈值的面积的比例的比率Rate用于检测前灯检查窗口108中的不同平均亮度级，由此确定前小灯76R、近光束头灯74R以及远光束头灯72R中的哪一个被通电，并且检查被通电的灯。因此，可以在一个前灯检查窗口108中检查灯单元85R中的前小灯76R、近光束头灯74R以及远光束头灯72R，而不需要识别这三个灯的位置。
根据检测不同亮度级的另一处理，例如可以基于前灯检查窗口108中的最高亮度级来确定前小灯76R、近光束头灯74R以及远光束头灯72R。然而，因为最高亮度级通常趋于超出测量范围并且趋于饱和，所以难以根据实际图像数据准确地计算最高亮度级。另一方面，车灯检查装置10根据基于来自二值化图像数据的面积的比率Rate来检测前灯检查窗口108中的不同平均亮度级，从而可以准确地识别前小灯76R、近光束头等74R以及远光束头等72R。
根据实际用途，当接通远光束头灯72R时，还可能同时接通前小灯76R，而类似的是，当接通近光束头灯74R时，还可能同时接通前小灯76R。在这种情况下，可以考虑到前小灯76R的通电状态，来调节步骤S306、S307中的可接受范围。
图13所示的处理序列表示对右灯单元85R的检查。然而，可以类似地检查左灯单元85L。可以按与针对前小灯76R的方式相同的方式检查其他灯。分别利用雾灯检查窗口114、迎宾灯检查窗口116以及牌照灯确认窗口140来检查雾灯78R、迎宾灯84R、后小灯88R以及牌照灯94。
可以通过在作为轨道12的照射表面的地面上建立与亮度确认窗口122类似的窗口并检测该窗口的照度，来检查迎宾灯84R、84L。也可以类似地通过在作为照射表面的牌照上建立检查窗口来检查牌照灯94。在这种情况下，迎宾灯84R、84L和牌照灯94可能没有使其发光元件包括在图像数据中。
下面将参照图15对检查转向指示器的处理进行说明。转向指示器，(即，前转向指示器80L、80R，侧转向指示器82L、82R以及后转向指示器90L、90R)基于ECU 18或其他处理器的闪烁定时器功能以预定循环周期闪烁。根据图15所示过程检查该循环周期是否恰当。
在步骤S401中，主处理器44向终端单元20发送用于使前转向指示器80R闪烁的操作信号，并且将给定执行循环计数器重置成0。
在步骤S402中，主处理器44从摄像机22R获取图像数据，并且按与步骤S302相同的方式对所获取的图像数据进行二值化。
在步骤S403中，按与步骤S303中相同的方式，挑选出前转向指示器检查窗口110，并且确定其亮度值等于或高于预定阈值的像素“1”的比率Rate。
在步骤S404中，确认前转向指示器80R是否被通电。如果前转向指示器80R被通电，则控制进行至步骤S405。如果前转向指示器80R被断电，则控制进行至步骤S406。具体地说，如果比率Rate为30％或更高，则可以判断前转向指示器80R被通电，而如果比率Rate小于40％，则可以判断前转向指示器80R被断电。可以省略二值化处理，并且可以基于前转向指示器检查窗口110中的平均亮度来判断前转向指示器的通电状态。
在步骤S405中，将指示通电状态的信息记录在紧跟在设置在存储单元中的预定时序记录表的前一记录区之后的记录区中。在步骤S405中，记录指示断电状态的信息。此后，控制进行至S406。
在步骤S406中，使所述执行循环计数器递增，接着确认该执行循环计数器是否已经达到预定计数。如果执行步骤S402到S405所表示的循环的循环次数已经达到预定计数，则控制进行至步骤S407。如果该循环次数没有达到预定计数，则控制返回至步骤S402，以继续该处理序列。将该循环次数设置成与前转向指示器80R闪烁三次或更多次的时间相对应的值。假定将步骤S402到S405所表示的循环控制为基于合适的定时器功能在每一规定微小时间内执行。
在步骤S407中，主处理器44向终端单元20发送用于停止前转向指示器80R的闪烁的操作信号，由此使前转向指示器80R断电。
在步骤S408中，根据记录在时序记录表中的信息来确定前转向指示器80R的平均闪烁周期。具体地说，时序记录表具有其中连续地记录有表示通电状态的信息并连续地记录有表示断电状态的信息的三个或更多个交替区域。根据这些区域改变的位置之间的间隔来确定三个循环周期的时间，并且将所确定的时间除以3。
在步骤S409中，确认所确定的平均闪烁周期是否落入规定范围中。如果所确定的平均闪烁周期落入规定范围中，则控制进行至步骤S410。如果所确定的平均闪烁周期落在规定范围外，则控制进行至步骤S411。
在步骤S410中，将指示前转向指示器80R的平均闪烁周期正常的信息记录在存储单元中。在步骤S411中，将指示前转向指示器80R的平均闪烁周期异常的信息记录在存储单元中。
之后，如图15所示的用于确认转向指示器的闪烁的检查工序结束。在图15所示的过程中，作为示例检查了前转向指示器80R。根据类似的过程还检查前转向指示器80L、侧转向指示器82L、82R以及后转向指示器90L、90R。在这些转向指示器之中，分别利用侧转向指示器检查窗口112和后转向指示器检查窗口130来检查侧转向指示器82R和后转向指示器90R。因为前转向指示器80R和侧转向指示器检查窗口112成像在同一图像数据100(参见图7)中，所以可以同时检查它们。
如上所述，利用根据本实施例的车灯检查装置10，当车辆位置识别单元16检测出车辆14到达检查位置处时，终端单元20和ECU 18自动地接通灯或使灯闪烁，并且摄像机22L、22R、24L、24R对这些灯进行成像。因为使对灯的检查这样自动化，所以防止了出现人为检查错误，并且可快速执行检查。
终端单元20加载有根据车辆14的检查序列，并且与主处理器44协同工作，从而使检查容易自动化。因为终端单元20能够进行无线通信，并且可以用于其他检查目的，所以终端单元20不需要在每一检查工序中被拆下。由于车灯检查装置10具有车辆位置识别单元16，所以车灯检查装置10适合应用于检查员驾驶装配的车辆14以使其在轨道12上移动的检查流水线。
利用根据本实施例的车灯检查方法，对设置在与前轮26R相交的位置处的水平轮胎位置确认窗口104进行扫描，以检测用于适当地检测车辆14的灯与摄像机22R之间的位置关系的边缘Le、Re。因此，可以确定表示边缘Le与前轮基准边缘Be之间的差的偏移量Oe，以通过将检查窗口移至包括灯的位置来校正它们。该车灯检查方法没有采用复杂的车辆定位机构等，而可以采用简单、廉价的装置。
基于从ID标签34获取的型号代码和检测出的偏移量Oe，将检查窗口建立在包括灯的位置处。因此，使图像数据100本身可与不同型号的车辆14兼容，以提高通用性。因此，该车灯检查方法适合应用于检查员驾驶装配的车辆14使其在轨道12上移动的检查流水线。
利用根据本实施例的车灯检查方法，基于表示预定亮度值的阈值，对在灯单元85R的远光束头灯72R、近光束头灯74R以及前小灯76R被单独地通电的同时对它们进行成像时所获取的图像数据100进行二值化。此后，确定前灯检查窗口108中的像素“1”的面积与前灯检查窗口108的整个面积之间的面积比Rate，并且将其与预定的可接受范围进行比较。因此，可以简单地检查灯的操作状态。车灯检查装置10不需要投影屏，并且简单且小。此外，不需要诸如摄像机光圈控制处理等的复杂过程。
利用根据本实施例的车灯检查方法，扫描水平轮胎位置确认窗口104，以检测前轮26R的边缘Le，用于识别车辆14的水平位置。基于边缘Le等，在与车轮边缘We垂直相交的位置处建立垂直车身位置确认窗口106，并且对其进行扫描，以在该位置处准确地确定车身36的高度。
由于摄像机22R、22L、24R、24L在包含车辆14的前表面或后表面以及侧表面的视野中从倾斜的位置拍摄图像，因此，可以将摄像机22R、22L、24R、24L用于检测车辆的位置以及检查灯。因此，车灯检查装置10构建起来较便宜，并且可广泛应用于具有不同整体长度的车辆14。因此，车灯检查装置10可以应用于检查员驾驶装配的车辆14使其在轨道12上移动的检查流水线。
上面提到的亮度不限于在较窄意义下的照度[cd/m2]，而是例如用于在广义地包括诸如在给定窗口中的整体亮度大小的量。
权利要求
1.一种车灯检查装置，该车灯检查装置包括车辆位置识别单元(16)，该车辆位置识别单元用于检测车辆(14)是否到达规定检查位置处；终端单元(20)，该终端单元连接至安装在所述车辆(14)上的电子控制单元(18)，用于向所述电子控制单元(18)发送操作信号，以接通灯或使灯闪烁；图像拍摄装置(22、24)，该图像拍摄装置用于拍摄已经到达所述检查位置处的所述车辆(14)上的灯的图像；以及检查单元(44)，该检查单元连接至所述车辆位置识别单元(16)和所述终端单元(20)，用于从所述图像拍摄装置(22、24)获取图像数据(100、101)；其中，当所述检查单元(44)基于来自所述车辆位置识别单元(16)的信号而检测到所述车辆(14)到达了所述检查位置处时，所述检查单元(44)控制所述终端单元(20)和所述电子控制单元(18)，以接通所述灯或使所述灯闪烁，从所述图像拍摄装置(22、24)获取图像数据(100、101)，并且基于所述图像数据(100、101)来检查所述灯。
2.根据权利要求1所述的车灯检查装置，其中，所述灯包括头灯(72、74)、转向指示器(80、82、90)以及其他灯；并且所述检查单元(44)基于不同的图像数据(100、101)来检查所述头灯(72、74)的通电状态、所述转向指示器(80、82、90)的闪烁状态、以及所述其他灯的通电状态。
3.根据权利要求1所述的车灯检查装置，其中，所述图像拍摄装置(22、24)被分别布置在已经到达所述检查位置处的所述车辆(14)的前端的前方的在所述车辆(14)的宽度之外的横向位置处、以及已经到达所述检查位置处的所述车辆(14)的后端的后方的在所述车辆(14)的宽度之外的横向位置处。
4.一种利用图像拍摄装置(22、24)和连接至具有通信功能的终端单元(20)的检查单元(44)来检查车辆(14)的灯的方法，所述方法包括以下步骤将所述终端单元(20)连接至安装在所述车辆(14)上的电子控制单元(18)；当所述检查单元(44)检测到所述车辆(14)到达规定检查位置处时，通过所述终端单元(20)将来自所述检查单元(44)的操作信号发送到所述电子控制单元(18)，以接通所述车辆(14)的灯或使其闪烁；通过利用所述图像拍摄装置(22、24)拍摄所述灯的图像来获取图像数据(100、101)；以及处理所述图像数据(100、101)，以检查所述灯。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述图像拍摄装置(22、24)拍摄所述灯的图像时，所述图像拍摄装置(22、24)按使所述图像数据(100、101)包含所述车辆(14)的所述灯和车轮(26、30)的侧表面的方式来拍摄所述图像，所述方法包括以下步骤在所述图像数据(100、101)上，在与所述车轮(26、30)的侧表面的边缘(Le、Re)水平相交的位置处建立细长的车轮位置确认窗口(104、124)，并在基准位置处建立检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)；纵向地扫描所述车轮位置确认窗口(104、124)，以根据亮度变化来检测所述车轮(26、30)的侧表面的边缘(Le、Re)；确定表示所述边缘(Le、Re)与车轮基准位置之间的差的偏移量(Oe)；通过基于所述偏移量(Oe)将所述检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)移至包括所述灯的位置来校正所述检查窗口；以及通过确定经校正的所述检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)中的亮度来检查所述灯的操作状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述图像拍摄装置(22、24)拍摄所述灯的图像时，所述车轮(26、30)被照射单元(28、32)照射。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述图像拍摄装置(22、24)拍摄所述灯的图像时，所述图像拍摄装置(22、24)按使所述图像数据(100、101)包含所述车辆(14)的所述灯的方式来拍摄所述图像，所述方法包括以下步骤获取所述车辆(14)的型号；根据所述型号和所述图像数据(100、101)来检测所述车辆(14)的停放位置；基于所述型号和检测到的停放位置，在所述图像数据(100、101)上，在包括所述灯的位置处建立检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)；以及通过确定所述检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)中的亮度来检查所述灯的操作状态。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述灯包括并入一灯单元(85)中的多个灯，并且当所述图像拍摄装置(22、24)拍摄所述灯的图像时，所述图像拍摄装置(22、24)按使所述图像数据(100、101)包含所述灯单元(85)的方式在所述多个灯中的至少一个被通电时来拍摄所述图像，所述方法包括以下步骤在所述图像数据(100、101)上建立包括所述灯单元(85)的图像的检查窗口(108)；利用预定亮度值对所述图像数据(100、101)上的所述检查窗口(108)进行二值化；确定所述检查窗口(108)的表示两个二值化值之一的部分的面积；以及基于所述面积来检查所述灯的操作状态。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，根据所述灯的类型建立所述面积的可接受范围，并基于所述可接受范围来检查相应类型的所述灯的操作状态。
10.根据权利要求4所述的方法，该方法包括以下步骤第一步骤，在图像拍摄装置(22、24)拍摄所述灯的图像时，按使所述图像数据(100、101)包含所述车辆(14)的所述灯和车轮(26、30)的侧表面的方式来倾斜地拍摄所述图像；第二步骤，在所述图像数据(100、101)上，在与所述车轮(26、30)的侧表面的边缘(Le、Re)水平相交的位置处建立细长的车轮位置确认窗口(104、124)；第三步骤，纵向地扫描所述车轮位置确认窗口(104、124)，以根据亮度变化来检测所述车轮(26、30)的侧表面的边缘(Le、Re)；第四步骤，基于所述车轮(26、30)的侧表面的边缘(Le、Re)，在与所述车辆的车身的边缘(We)垂直相交的位置处建立细长的车身位置确认窗口(106、126)；第五步骤，纵向地扫描所述车身位置确认窗口(106、126)，以根据亮度变化来检测所述车身的边缘(We)；第六步骤，根据所述车身的所述边缘(We)，检测车辆高度和所述车身的倾斜度；以及第七步骤，基于所述车辆高度和所述倾斜度来检测所述灯的位置并且检查所述灯的操作状态。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第七步骤包括在基准位置处建立检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)的子步骤；和通过基于所述车辆高度或所述倾斜度将所述检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)移至包括所述灯的位置处，来校正所述检查窗口的子步骤，其中，通过确定经校正的所述检查窗口(108、110、112、114、116、128、130、132)中的亮度来检查所述灯的操作状态。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述第二步骤中，在与所述车轮(26、30)的轮胎的侧表面的边缘(Le、Re)水平相交的位置处建立所述车轮位置确认窗口(104、124)；在所述第三步骤中，纵向地扫描所述车轮位置确认窗口(104、124)，以根据亮度变化来检测所述侧表面的所述边缘(Le、Re)；以及在所述第四步骤中，在通过所述侧表面的检测到的所述边缘(Le、Re)之间的中央位置的垂直线上，在基于预先记录的所述轮胎的直径的位置处建立所述车身位置确认窗口(106、126)。
全文摘要
本发明涉及车灯检查设备和检查方法。该车灯检查设备(10)包括车辆位置识别部(16)，用于检测车辆(14)是否到达检查位置处；终端(20)，其与安装在车辆(14)上的ECU(18)相连接；摄像机(22L、22R)，用于从左前方和右前方对已经到达所述检查位置处的所述车辆(14)的灯进行成像；摄像机(24L、24R)，用于从左后方和右后方对已经到达所述检查位置处的所述车辆(14)的灯进行成像；聚光灯(28L、28R)，用于照射左前轮和右前轮(26L、26R)；以及长荧光灯(32L、32R)，用于照射左后轮和右后轮(30L、30R)。当车辆(14)到达所述检查位置时，主处理部(44)通过终端(20)和ECU(18)接通灯或使灯闪烁，并从摄像机(22L、22R)获取图像数据，由此检查灯。
文档编号G01M11/06GK101065653SQ20058004058
公开日2007年10月31日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年11月26日
发明者关根敬太, 深町和之, 船原一秋, 川口竜平 申请人:本田技研工业株式会社