EP3573861A1 - Dispositif de contrôle d'une matrice de sources lumineuses pour l'éclairage intérieure de l'habitacle d'un véhicule automobile - Google Patents

Dispositif de contrôle d'une matrice de sources lumineuses pour l'éclairage intérieure de l'habitacle d'un véhicule automobile

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Publication number
EP3573861A1
EP3573861A1 EP18702172.0A EP18702172A EP3573861A1 EP 3573861 A1 EP3573861 A1 EP 3573861A1 EP 18702172 A EP18702172 A EP 18702172A EP 3573861 A1 EP3573861 A1 EP 3573861A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
light sources
matrix
sources
control devices
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18702172.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Arnaud Faivre
Birane GAYE
Pierre-Louis Tassy
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3573861A1 publication Critical patent/EP3573861A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/80—Circuits; Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/70—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose
    • B60Q3/74—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose for overall compartment lighting; for overall compartment lighting in combination with specific lighting, e.g. room lamps with reading lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/345—Current stabilisation; Maintaining constant current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]

Definitions

  • the invention relates to lighting systems for motor vehicles.
  • the invention relates in particular to a lighting system of the interior of a passenger compartment of a motor vehicle.
  • a light-emitting diode is an electronic component capable of emitting light when traversed by an electric current.
  • the luminous intensity emitted by an LED is generally dependent on the intensity of the electric current flowing through it.
  • an LED is characterized by a threshold value of current intensity. This maximum forward current is generally decreasing at increasing temperature.
  • forward voltage when an LED emits light, there is observed at its terminals a voltage drop equal to its forward voltage (“forward voltage").
  • forward voltage forward voltage
  • LED technology is increasingly being used for various light signaling solutions. The LEDs are used to ensure light functions such as daytime running lights, signal lights, etc. It has also been proposed to use LED technology to create interior lighting systems for a car. motor vehicle. Such systems comprise in a known manner a ceiling lamp and reading lights.
  • the overhead light it is possible, for example, to activate illuminating lighting towards the driver's side and, separately, lighting illuminating the passenger side.
  • at least one matrix comprising LEDs.
  • the matrix is configured to perform, according to its mode of operation, a plurality of functions including the reading function, left / right ceiling and so on. This makes it possible to potentially use a single light device, instead of resorting to a specific device by function.
  • the invention aims to overcome at least one of the problems posed by the prior art. More specifically, the invention aims to facilitate the control of a matrix of light sources which serves to realize a plurality of heterogeneous light functions within a passenger compartment of a motor vehicle.
  • the invention relates to a device for controlling a matrix of light sources of a light module for lighting the interior of the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the control device is notable in that it comprises a central unit configured to receive an activation instruction from one of several predetermined lighting functions of the passenger compartment.
  • the central unit is operatively connected to a plurality of control devices, each configured to control activation of a group of light sources of said array.
  • the central unit is configured to select a plurality of light sources from the array to be activated to perform said lighting function, and to transmit instructions to the controllers to control the activation of the selected light sources.
  • the central unit may comprise a microcontroller element and means for receiving and transmitting data.
  • the central unit may preferably comprise a memory element comprising structured data, which associates each activation instruction of a lighting function with a predetermined group of light sources of the matrix to be activated to perform said lighting function.
  • the central unit may preferably be configured to determine a group of light sources of the matrix to be activated to perform said lighting function.
  • the activation instruction may preferably include a color or color temperature setpoint of the light to be emitted, a plurality of coordinates, and / or a light intensity setpoint.
  • the coordinates may advantageously correspond to an upper left corner and a lower right corner defining a group of light sources to be lit.
  • the central unit may be arranged to select, upon receipt of an activation instruction, one or more of the plurality of control devices to be activated according to this activation instruction, and to transmit to each selected control device a current setpoint to be supplied to the groups of light sources that this device controls according to this instruction.
  • the central unit may preferentially be arranged to calculate said setpoint from the received instruction and according to one or more of the following parameters:
  • the central unit can calculate a first intensity reference intended for one or more light sources associated with first segments, and in particular the segments at the center of the function and a second intensity setpoint intended for one or more light sources associated with second segments, and in particular the segments at the edges of this function, so as to compensate for the optical efficiency inequalities of an optical system associated with the light source matrix to obtain a light beam of uniform luminous intensity at the output of such an optical system), - the intrinsic characteristics of the selected light sources, for example their BIN information (color and / or stream), and
  • each control device may be connected to a power supply line and may be configured to receive a current setpoint to be supplied to the group of light sources that it controls and to modulate and transmit said power supply to this source. group according to said current setpoint.
  • the central unit may preferentially be configured to receive data on a CAN ("Controller Area Network") or LIN ("Local Interconnect Network”) bus of a motor vehicle.
  • each of the control devices may comprise a voltage converter circuit and / or an electric current regulator circuit.
  • the central unit comprises a voltage converter circuit.
  • Each of the control devices may preferably comprise a microcontroller element operably connected to the converter circuit.
  • each control device can be configured to control the electrical activation of a group among the light sources of the matrix.
  • Said groups may preferably be disjoint groups.
  • the groups can be non-disjoint, so that one or more of the light sources of the matrix belong to a plurality of groups.
  • each group may comprise the light sources of a row or column of the array.
  • each group may comprise a single light source, or a plurality of light sources distributed over different rows and / or columns of the matrix.
  • Each light source of the matrix may preferentially comprise at least two elementary light sources having different light properties.
  • each group may comprise only one of the elementary light sources of the light sources of this group, or alternatively, one of the elementary light sources of one or more of the light sources of this group and the other of the light sources. elementary of one or more other light sources, or alternatively the two elementary light sources of the light sources of this group.
  • One of the elementary light sources of each light source may preferably emit light of a first predetermined color, and the other of the elementary light sources may emit light of a second predetermined color, when the sources are supplied with electric current.
  • the first color may be warm white and the second color is cold white.
  • the cold white may correspond to a color temperature between 4500 and 6000 K.
  • the warm white may correspond to a color temperature between 2700 and 3000 K.
  • Each of the elementary sources may preferably be controlled separately and independently of the other elementary sources of the light source by the associated control devices.
  • each elementary source may comprise a light emitting face of an electroluminescent semiconductor element.
  • the light sources of the matrix may preferably be arranged on at least two distinct physical supports. It is preferably two printed circuits installed in two different places in the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the dimensions of the matrix may preferably house at least five rows / columns comprising at least six light sources each.
  • the invention also relates to a light module for lighting the interior of the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the module comprises at least one matrix of light sources, and it is remarkable in that it comprises a device for controlling said matrix, the control device being in accordance with the invention.
  • the light module may preferably comprise optical means, each light source being coupled to an optical means, the optical means being arranged to project, from the light emitted by the light source y coupled, a light segment in a specific area of the cockpit.
  • the optical means may be arranged so that each light segment covers at least a portion of another adjacent light segment.
  • the optical means may preferably comprise at least one optical lens or a light guide.
  • the proposed architecture allows in particular to receive a high-level setpoint threshold of a vehicle control member at the central unit of the vehicle. control.
  • the high level instruction is used to identify the required light function.
  • the central control unit is configured to translate the high level setpoint thus received into low level setpoints, indicating, for example, a precise current intensity, to the plurality of control devices involved in the supply of the matrix. of LEDs.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a control device according to the invention in a preferred embodiment
  • Figure 2 is an illustration of a central unit of a control device according to the invention in a preferred embodiment.
  • references 1 10 and 210 denote a central unit of a control device according to the invention, in two described embodiments.
  • Figure 1 shows a control device 100 according to a preferred embodiment of the invention.
  • the device 100 serves to control a matrix 10 which groups light sources 14 inside the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the light sources 14 serve to perform a plurality of lighting functions in the passenger compartment. This is a non-limiting way of a function of reading, sleep, welcome lighting or other.
  • the diagram of Figure 1 shows the light sources 14 by indicating their light emitting faces.
  • the matrix arrangement of the sources is apparent.
  • the light sources 14 are light-emitting diodes, LEDs.
  • LEDs By using LEDs with various characteristics to populate the matrix 10, it becomes possible to realize a plurality of light functions by making the decision to supply subsets of these light sources.
  • the same matrix 10 can gather light sources of a first type which emit light of a first color (for example warm white) when they are supplied with electric current, and light sources of a second color. type, which emit a light of a second color (eg cold white).
  • a single electronic component comprising two or more electro-luminescent semiconductor elements with different electrical and / or light characteristics can also be used.
  • the light sources of the two different types are indicated by the presence and absence of a hatched pattern, respectively.
  • the arrangement of the matrix is such that the light sources are physically close together, so that two sources are not visibly distinguishable by a passenger vehicle equipped with the matrix.
  • the matrix 10 is therefore capable of producing a plurality of different light functions.
  • a key aspect for the realization of these multiple light functions is the control of the power supply of each of the sources.
  • the light sources of a line 12 of the matrix 10 are fed by one of the control devices 120.
  • Each of the control devices 120 is able to convert a DC input voltage V, N , supplied generally by a source internal to the motor vehicle equipped with the device 10, a charging voltage which is adapted to the supply of light sources 12 associated therewith.
  • control devices generally involve at least one conversion circuit of the buck-voltage type, the boost type or the SEPIC type (Single-Ended Primary Inductance Converter) type.
  • the average intensity of the charging current can be influenced in a known manner by a PWM signal ("Pulse Width Modulation").
  • the control devices 120 preferably comprise at least one voltage converter circuit capable of converting said input voltage V, N into said charging voltage and a current regulator circuit capable of generating a PWM type signal conforming to a set point signal. current 1 14 to the light sources 12 associated therewith.
  • the control devices 120 also comprise reception means which make it possible to receive such a current setpoint 1 14.
  • the current setpoints 1 14 are transmitted centrally to the different control devices 120 by a central unit 1 10. While FIG. direct connection between the central unit 1 10 and each of the control devices 120, a serial connection of the control devices is conceivable in an equivalent manner and without departing from the scope of the present invention.
  • the central unit 1 10 is configured to determine, on the basis of an activation instruction 1 12 received by an external member indicating a lighting function, which of the light sources 14 of the matrix 10 are to be powered and by how much intensity. current, in order to achieve the required lighting function. Then, a current setpoint 1 14 is transmitted to the control devices 120 which are in charge of supplying the recorded current intensity 1 14 to the selected light sources.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the CPU 210 according to a preferred embodiment of the invention.
  • An activation indication 212 is received, for example on a CAN or LIN bus of a motor vehicle, by means of data receiving means 213.
  • the activation indication 212 comprises, in an illustrative and non-limiting manner. limiting, a color instruction, coordinates (for example indicating an upper left corner and a lower right corner of a rectangular group of sources 14 of the matrix 10), and / or a light intensity reference.
  • a microcontroller element 216 programmed for this purpose interprets the indication 212 received to determine all the instructions 214.
  • the instructions 214 are transmitted to each of the control devices 120 using transmission means 215.
  • the central unit may preferentially be arranged to calculate said setpoint from the received instruction and according to one or more of the following parameters:
  • the intrinsic characteristics of the selected light sources for example their BIN information
  • the CPU 210 preferably includes a memory element 218 on which the microcontroller element 216 has read access. This memory element is preloaded with the data necessary to determine said setpoint 214. This is for example data relative to the location of the sources 14 in the passenger compartment, intrinsic characteristics of the light sources 14, etc.
  • the memory element 218 is a structured memory element, such as an array.
  • the array is preloaded with predetermined configurations, which relate an activation indication 212 to a setpoint 214 for each of the controllers.
  • predetermined configurations which relate an activation indication 212 to a setpoint 214 for each of the controllers.
  • a simple operation of consulting the table makes it possible to configure all the control devices, to cause the latter to activate the preselected light sources.
  • the person skilled in the art will be able to program a microcontroller so that it can perform the functions of the microcontroller element 216, by means of this general knowledge of computer science.
  • the control device according to the invention finds its particular application in a light module for lighting the interior of the passenger compartment of a motor vehicle.
  • each light source of the matrix is coupled to an optical means such as an optical lens or a light guide.
  • the optical means makes it possible to project from the light emitted by the light source which is coupled thereto.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)

Abstract

L'invention propose un dispositif de contrôle d'une matrice de sources lumineuses d'un module lumineux pour l'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Il comprend une unité centrale configurée pour recevoir une instruction d'activation d'une parmi plusieurs fonctions d'éclairage prédéterminées de l'habitacle, fonctionnellement reliée à une pluralité de dispositifs de commande, chacun étant configuré pour commander l'activation d'un groupe de sources lumineuses de la matrice. L'unité centrale est configurée pour sélectionner une pluralité de sources lumineuses de la matrice à activer pour réaliser ladite fonction d'éclairage, et pour transmettre des instructions aux dispositifs de commande pour commander l'activation des sources lumineuses sélectionnées.

Description

DISPOSITIF DE CONTRÔLE D'UNE MATRICE DE SOURCES LUMINEUSES POUR L'ÉCLAIRAGE INTÉRIEURE DE L'HABITACLE D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE
L'invention a trait aux systèmes d'éclairage pour véhicules automobiles. L'invention concerne en particulier un système d'éclairage de l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule automobile.
Une diode électroluminescente, LED, est un composant électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. L'intensité lumineuse émise par une LED est en général dépendante de l'intensité du courant électrique qui la traverse. Entre autres, une LED est caractérisée par une valeur seuil d'intensité de courant. Ce courant direct (« forward current ») maximal est en général décroissant à température croissante. De même, lorsqu'une LED émet de la lumière, on observe à ses bornes une chute de tension égale à sa tension directe (« forward voltage »). Dans le domaine automobile, on a de plus en plus recours à la technologie LED pour diverses solutions de signalisation lumineuse. Les LEDs sont utilisées afin d'assurer des fonctions lumineuses telles que les feux diurnes, les feux de signalisation etc .. Il a également été proposé d'utiliser la technologie des LEDs pour réaliser des systèmes d'éclairage de l'habitacle d'un véhicule automobile. De tels systèmes comprennent de manière connue un plafonnier et des liseuses. Typiquement, dans le cas du plafonnier, il est par exemple possible d'activer un éclairage illuminant vers le côté conducteur et, séparément, un éclairage éclairant le côté passager. Afin de réduire le nombre de dispositifs d'éclairage nécessaires à la réalisation de toutes les fonctions lumineuses requises, il a été proposé d'utiliser au moins une matrice comprenant des LEDs. La matrice est configurée pour réaliser, selon son mode de fonctionnement, une pluralité de fonctions dont la fonction liseuse, plafonnier gauche/droite et ainsi de suite. Ceci permet d'avoir potentiellement recours à un seul dispositif lumineux, au lieu d'avoir recours à un dispositif spécifique par fonction.
Cependant, vu le nombre important de sources lumineuses impliquées dans une telle matrice et le nombre important de fonctions lumineuses qui peuvent être requises à l'intérieur de l'habitacle d'une véhicule automobile, la commande des sources llumineuses et le pilotage de leur alimentation électrique deviennent des systèmes électroniques complexes dont la maintenance peut notamment s'avérer être compliquée. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de faciliter la commande d'une matrice de sources lumineuses qui sert à réaliser une pluralité de fonctions lumineuses hétérogènes au sein d'un habitacle d'un véhicule automobile.
L'invention a pour objet un dispositif de contrôle d'une matrice de sources lumineuses d'un module lumineux pour l'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Le dispositif de contrôle est remarquable en ce qu'il comprend une unité centrale configurée pour recevoir une instruction d'activation d'une parmi plusieurs fonctions d'éclairage prédéterminées de l'habitacle. L'unité centrale est fonctionnellement reliée à une pluralité de dispositifs de commande, chacun étant configuré pour commander l'activation d'un groupe de sources lumineuses de ladite matrice. L'unité centrale est configurée pour sélectionner une pluralité de sources lumineuses de la matrice à activer pour réaliser ladite fonction d'éclairage, et pour transmettre des instructions aux dispositifs de commande pour commander l'activation des sources lumineuses sélectionnées. De préférence, l'unité centrale peut comprendre un élément microcontrôleur et des moyens de réception et de transmission de données.
L'unité centrale peut de préférence comprendre un élément de mémoire comprenant des données structurées, qui associent chaque instruction d'activation d'une fonction d'éclairage avec un groupe de sources lumineuses prédéterminé de la matrice à activer pour réaliser ladite fonction d'éclairage.
Alternativement ou en complément, l'unité centrale peut de préférence être configurée pour déterminer un groupe de sources lumineuses de la matrice à activer pour réaliser ladite fonction d'éclairage.
L'instruction d'activation peut de manière préférée comprendre une consigne de couleur ou de température de couleur de la lumière à émettre, une pluralité de coordonnées, et/ou une consigne d'intensité lumineuse. Les coordonnées peuvent avantageusement correspondre à un coin supérieur gauche et un coin inférieur droit délimitant un groupe de sources lumineuses à allumer.
De préférence, l'unité centrale peut être agencée pour sélectionner, à la réception d'une instruction d'activation, l'un ou plusieurs de la pluralité de dispositifs de commande à activer en fonction de cette instruction d'activation, et pour transmettre à chaque dispositif de commande sélectionné une consigne de courant à fournir aux groupes de sources lumineuses que ce dispositif commande en fonction de cette instruction. L'unité centrale peut préférentiellement être agencée pour calculer ladite consigne à partir de l'instruction reçue et en fonction de l'un ou de plusieurs des paramètres suivants :
- la position des sources lumineuses sélectionnées dans l'habitacle ;
- la zone destinée à être éclairée par les sources lumineuses sélectionnées ;
- la position des segments lumineux projetées à partir de la lumière émise par les sources lumineuses sélectionnées dans la fonction d'éclairage réalisée par le module lumineux (par exemple, l'unité centrale peut calculer une première consigne d'intensité destinée à une ou plusieurs sources lumineuses associées à des premiers segments, et notamment aux segments au centre de la fonction et une deuxième consigne d'intensité destinée à une ou plusieurs sources lumineuses associées à des deuxièmes segments, et notamment aux segments aux bords de cette fonction, de sorte à compenser les inégalités d'efficacité optique d'un système optique associé à la matrice de sources lumineuses pour obtenir un faisceau lumineux d'intensité lumineuse homogène en sortie d'un tel système optique), - les caractéristiques intrinsèques des sources lumineuses sélectionnées, par exemple leur information de BIN (couleur et/ou flux), et
- les caractéristiques des moyens optiques couplés aux sources lumineuses sélectionnées, par exemple l'efficacité optique de ces moyens optiques. De préférence, chaque dispositif de commande peut être relié à une ligne d'alimentation de puissance et peut être configuré pour recevoir une consigne de courant à fournir au groupe de sources lumineuses qu'il commande et pour moduler et transmettre ladite alimentation de puissance à ce groupe en fonction de ladite consigne de courant. L'unité centrale peut préférentiellement être configurée pour recevoir des données sur un bus de type CAN (« Controller Area Network ») ou LIN (« Local Interconnect Network ») d'un véhicule automobile.
De préférence, chacun des dispositifs de commande peut comprendre un circuit convertisseur de tension électrique et/ou un circuit régulateur de courant électrique. En variante, seule l'unité centrale comprend un circuit convertisseur de tension électrique.
Chacun des dispositifs de commande peut de préférence comprendre un élément microcontrôleur relié fonctionnellement au circuit convertisseur.
De préférence, chaque dispositif de commande peut être configuré pour commander l'activation en courant électrique d'un groupe parmi les sources lumineuses de la matrice. Lesdits groupes peuvent de préférence être des groupes disjoints. Alternativement, les groupes peuvent être non-disjoints, de manière à ce que une ou plusieurs des sources lumineuses de la matrice appartiennent à une pluralité de groupes.
De préférence, chaque groupe peut comprendre les sources lumineuses d'une ligne ou d'une colonne de la matrice. En variante, chaque groupe peut comprendre une seule source lumineuse, ou une pluralité de sources lumineuses réparties sur différentes lignes et/ou colonnes de la matrice.
Chaque source lumineuse de la matrice peut préférentiellement comprendre au moins deux sources lumineuses élémentaires ayant de propriétés lumineuses différentes.
Le cas échéant, chaque groupe peut comprendre une seule des sources lumineuses élémentaires des sources lumineuses de ce groupe, ou en variante, l'une des sources lumineuses élémentaires d'une ou plusieurs des sources lumineuses de ce groupe et l'autre des sources lumineuses élémentaires d'une ou plusieurs autres des sources lumineuses, ou en variante encore les deux sources lumineuses élémentaires des sources lumineuses de ce groupe.
Une des sources lumineuses élémentaires de chaque source lumineuse peut de préférence émettre une lumière d'une première couleur prédéterminée, et l'autre des sources lumineuses élémentaires peut émettre une lumière d'une deuxième couleur prédéterminée, lorsque les sources sont alimentées en courant électrique.
De préférence, la première couleur peut être du blanc chaud et la deuxième couleur est du blanc froid. Le blanc froid peut correspondre à une température de couleur comprise entre 4500 et 6000 K. Le blanc chaud peut correspondre à une température de couleur comprise entre 2700 et 3000 K.
Chacune des sources élémentaires peut de préférence être commandée séparément et indépendamment des autres sources élémentaires de la source lumineuse par les dispositifs de commandes y associés.
De préférence, chaque source élémentaire peut comprendre une face émettrice de rayons lumineux d'un élément semi-conducteur électroluminescent. Les sources lumineuses de la matrice peuvent de préférence être agencées sur au moins deux supports physiques distincts. Il s'agit de préférence de deux circuits imprimés installés à deux endroits différents dans l'habitacle d'un véhicule automobile. Les dimensions de la matrice peuvent de manière préférée abriter au moins cinq lignes/colonnes comprenant au moins six sources lumineuses chacune.
L'invention a également pour objet un module lumineux pour l'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Le module comprend au moins une matrice de sources lumineuses, et il est remarquable en ce qu'il comprend un dispositif de contrôle de ladite matrice, le dispositif de contrôle étant conforme à l'invention.
Le module lumineux peut de préférence comprendre des moyens optiques, chaque source lumineuse étant couplée à un moyen optique, les moyens optiques étant agencés pour projeter, à partir de la lumière émise par la source lumineuse y couplée, un segment lumineux dans une zone spécifique de l'habitacle.
De préférence, les moyens optiques peuvent être agencés de manière à ce que chaque segment lumineux recouvre au moins une partie d'un autre segment lumineux adjacent.
Les moyens optiques peuvent de préférence comprendre au moins une lentille optique ou un guide lumineux.
En utilisant les mesures proposées par la présente invention, il devient possible de contrôler une pluralité de sources lumineuses, par exemple de type diode électroluminescente, LED, commandées et pilotées par plusieurs dispositifs de commande, en utilisant une unité centrale de contrôle. Dans le cas d'application à l'éclairage de l'habitacle d'un véhicule automobile, l'architecture proposée permet notamment de recevoir un seuil consigne de haut niveau d'un organe de contrôle du véhicule au niveau de l'unité centrale de contrôle. La consigne de haut niveau sert à identifier la fonction lumineuse requise. L'unité centrale de contrôle est configurée de manière à traduire la consigne de haut niveau ainsi reçue en des consignes de bas niveau, indiquant par exemple une intensité de courant précise, à la pluralité des dispositifs de commande impliqués dans l'alimentation de la matrice de LEDs. L'approche proposée permet donc la mise à échelle de systèmes matriciels de LEDs pour la réalisation de fonctions lumineuses multiples (lumière tamisée, liseuse, lumière ambiante directionelle, ...), sans pour autant nécessiter de changements au niveau des dispositifs de commande et de pilotage des LEDs. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels :
la figure 1 est une illustration schématique d'un dispositif de contrôle selon l'invention dans un mode de réalisation préférentiel ;
la figure 2 est une illustration d'une unité centrale d'un dispositif de contrôle selon l'invention dans un mode de réalisation préférentiel.
Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées aux caractéristiques techniques décrites dans le contexte d'autres modes de réalisation décrits à titre exemplatif et non limitatif. Des numéros de référence similaires seront utilisés pour décrire des concepts semblables à travers différents modes de réalisation de l'invention. Par exemple, les références 1 10 et 210 désignent une unité centrale d'un dispositif de contrôle conforme à l'invention, dans deux modes de réalisation décrits.
La figure 1 montre un dispositif de contrôle 100 selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le dispositif 100 sert à contrôler une matrice 10 qui regroupe des sources lumineuses 14 à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Les sources lumineuses 14 servent à réaliser une pluralité de fonctions d'éclairage dans l'habitacle. Il s'agit de manière non-limitative d'une fonction de liseuse, de veille, d'éclairage de bienvenue ou autres.
Le schéma de la figure 1 montre les sources lumineuses 14 en indiquant leurs faces émettrices de rayons lumineux. L'agencement matriciel des sources est apparent. De préférence, les sources lumineuses 14 sont des diodes électroluminescentes, LED. En utilisant des LEDs ayant des caractéristiques variées pour peupler la matrice 10, il devient possible de réaliser une pluralité de fonctions lumineuses en prenant la décision d'alimenter des sous-ensembles de ces sources lumineuses.
Par exemple, une même matrice 10 peut rassembler des sources lumineuses d'un premier type qui émettent une lumière d'une première couleur (par exemple du blanc chaud) lorsqu'elles sont alimentées en courant électrique, et des sources lumineuses d'un deuxième type, qui émettent une lumière d'une deuxième couleur (par exemple du blanc froid). Un seul composant électronique regroupant deux ou plus d'éléments semiconducteurs électroluminescents à caractéristiques électriques et/ou lumineuses différentes peut d'ailleurs être utilisé. Sur la figure 1 , les sources lumineuses des deux types différents sont indiquées par la présence et l'absence d'un motif hachuré, respectivement. L'agencement de la matrice est tel que les sources lumineuses sont physiquement rapprochées, de manière à ce que deux sources ne soient pas visiblement distinguables par un passager du véhicule équipé par la matrice. Dépendant du nombre, du type de sources, de leur position dans la matrice, et de l'intensité lumineuse émise par les sources lumineuses allumées à un moment donné, la matrice 10 est donc capable de réaliser une pluralité de fonctions lumineuses différentes. Un aspect clé pour la réalisation de ces fonctions lumineuses multiples est le pilotage de l'alimentation en courant électrique de chacune des sources. A titre exemplatif et non limitatif, les sources lumineuses d'une ligne 12 de la matrice 10 sont alimentées par un des dispositifs de commande 120. Chacun des dispositifs de commande 120 est apte à convertir une tension continue d'entrée V,N, fournie en général par une source interne au véhicule automobile équipée du dispositif 10, en une tension de charge qui est adaptée à l'alimentation des sources lumineuses 12 y associées. Le fonctionnement de tels dispositifs de commande ou de pilotage de l'alimentation électrique ne sera pas décrit en détails dans le cadre de la présente invention, puisqu'il est en soi connu dans l'art. Ainsi, les dispositifs de commande font en général intervenir au moins un circuit de conversion de type abaisseur de tension (« buck »), élévateur de tension (« boost ») ou de type SEPIC (« Single-Ended Primary Inductance Converter »). En outre, l'intensité moyenne du courant de charge peut être influencée de manière connue par un signal de modulation de largeur d'impulsion, PWM (« Puise Width Modulation »). Comme l'intensité moyenne du courant de charge a un impact direct sur l'intensité lumineuse émise par les LEDs alimentées, il devient apparent qu'en contrôlant les dispositifs de commande 120 de manière centralisée et concertée, une sélection des LEDs 14 de la matrice peut être amenée à émettre de la lumière d'une intensité et d'une température de couleur prédéterminées.
Les dispositifs de commande 120 comprennent de préférence au moins un circuit convertisseur de tension apte à convertir ladite tension d'entrée V,N en ladite tension de charge et un circuit régulateur de courant apte à générer un signal de type PWM conforme à une consigne de courant 1 14 à destination des sources lumineuses 12 qui lui sont associées. De préférence, les dispositifs de commande 120 comprennent également des moyens de réception qui permettent de recevoir une telle consigne de courant 1 14.
Les consignes de courant 1 14 sont transmises de manière centralisée aux différents dispositifs de commande 120 par une unité centrale 1 10. Tandis que la figure 1 montre une liaison directe entre l'unité centrale 1 10 et chacun des dispositifs de commande 120, une connexion sérielle des dispositifs de commande est envisageable de manière équivalente et sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. L'unité centrale 1 10 est configurée pour déterminer, sur base d'une instruction d'activation 1 12 reçue par un organe externe indiquant une fonction d'éclairage, lesquelles des sources lumineuses 14 de la matrice 10 sont à alimenter et moyennant quelle intensité de courant, afin de réaliser la fonction d'éclairage requise. Ensuite, une consigne de courant 1 14 est transmise aux dispositifs de commande 120 qui sont en charge de fournir l'intensité de courant consignée 1 14 aux sources lumineuses sélectionnées.
La figure 2 montre une illustration schématique de l'unité centrale 210 selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Une indication d'activation 212 est reçue, par exemple sur un bus CAN ou LIN d'un véhicule automobile, à l'aide de moyens de réception de données 213. L'indication d'activation 212 comprend, de manière exemplative et non-limitative, une consigne de couleur, des coordonnées (par exemple indiquant un coin supérieur gauche et un coin inférieur droit d'un groupe rectangulaire de sources 14 de la matrice 10), et/ou une consigne d'intensité lumineuse. Un élément microcontrôleur 216 programmé à cet effet interprète l'indication 212 reçue pour déterminer toutes les consignes 214. Les consignes 214 sont transmises à chacun des dispositifs de commande 120 en utilisant des moyens de transmission 215.
L'unité centrale peut préférentiellement être agencée pour calculer ladite consigne à partir de l'instruction reçue et en fonction de l'un ou de plusieurs des paramètres suivants :
- la position des sources lumineuses sélectionnées dans l'habitacle ;
- la zone destinée à être éclairée par les sources lumineuses sélectionnées ;
- la position des segments lumineux projetés à partir de la lumière émise par les sources lumineuses sélectionnées dans la fonction d'éclairage réalisée par le module lumineux (moins d'intensité pour les segments au centre de la fonction que pour les segments aux bords de cette fonction),
- les caractéristiques intrinsèques des sources lumineuses sélectionnées, par exemple leur information de BIN, et
- les caractéristiques des moyens optiques couplés aux sources lumineuses sélectionnées, par exemple l'efficacité optique de ces moyens optiques. L'unité centrale 210 comprend de préférence un élément de mémoire 218 sur lequel l'élément microcontrôleur 216 a un accès en lecture. Cet élément de mémoire est préchargé avec les données nécessaires à la détermination de ladite consigne 214. Il s'agit par exemple de données par rapport à l'emplacement des sources 14 dans l'habitacle, des caractéristiques intrinsèques des sources lumineuses 14, etc ..
Dans un autre mode de réalisation, l'élément de mémoire 218 est un élément de mémoire structuré, tel qu'un tableau. Le tableau est préchargé avec des configurations prédéterminées, qui mettent en relation une indication d'activation 212 avec une consigne 214 pour chacun des dispositifs de commande. De cette façon, une simple opération de consultation du tableau permet de configurer l'intégralité des dispositifs de commande, pour amener ces derniers à activer les sources lumineuses présélectionnées. A l'aide de la description fonctionnelle et structurelle qui vient d'être donnée, l'homme du métier saura programmer un microcontrôleur de manière à ce que celui-ci puisse réaliser les fonctions de l'élément microcontrôleur 216, moyennant ces connaissances générales en informatique. Le dispositif de contrôle selon l'invention trouve son application particulière dans un module lumineux pour l'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Dans un tel module, chaque source lumineuse de la matrice est couplée à un moyen optique tel qu'une lentille optique ou un guide lumineux. Le moyen optique permet de projeter, à partir de la lumière émise par la source lumineuse qui y est couplée. Un segment lumineux dans une zone spécifique de l'habitacle. Cet agencement permet un allumage par faisceaux, segments, bandes ou encore par pixels des différents éléments de la matrice. Idéalement, chaque segment lumineux recouvre au moins une partie d'un autre segment lumineux adjacent, afin de réaliser des plages lumineuses continues lorsque plusieurs segments lumineux adjacents sont allumés.

Claims

Revendications
Dispositif de contrôle (100) d'une matrice (10) de sources lumineuses (14) d'un module lumineux pour l'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend
une unité centrale (1 10, 210) configurée pour recevoir une instruction d'activation (1 12, 212) d'une parmi plusieurs fonctions d'éclairage prédéterminées de l'habitacle, fonctionnellement reliée à une pluralité de dispositifs de commande (120), chacun étant configuré pour commander l'activation d'un groupe (12) de sources lumineuses (14) de ladite matrice (10),
l'unité centrale (1 10, 210) étant configurée pour sélectionner une pluralité de sources lumineuses de la matrice à activer pour réaliser ladite fonction d'éclairage, et pour transmettre des instructions (1 14) aux dispositifs de commande (120) pour commander l'activation des sources lumineuses sélectionnées.
Dispositif selon la première revendication, caractérisé en ce que l'unité centrale (210) comprend un élément microcontrôleur (216) et des moyens de réception (212) et de transmission de données (214).
Dispositif selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'unité centrale comprend un élément de mémoire (218) comprenant des données structurées, qui associent chaque instruction d'activation d'une fonction d'éclairage avec un groupe de sources lumineuses prédéterminé de la matrice à activer pour réaliser ladite fonction d'éclairage.
Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de commande comprend un circuit convertisseur de tension électrique et/ou un circuit régulateur de courant électrique.
Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de commande comprend un élément microcontrôleur relié fonctionnellement au circuit convertisseur.
6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque source lumineuse de la matrice comprend au moins deux sources lumineuses élémentaires ayant de propriétés lumineuses différentes. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une des sources lumineuses élémentaires de chaque source lumineuse émet une lumière d'une première couleur prédéterminée, et en ce que l'autre des sources lumineuses élémentaires émet une lumière d'une deuxième couleur prédéterminée, lorsque les sources sont alimentées en courant électrique.
Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première couleur est du blanc chaud et en ce que la deuxième couleur est du blanc froid.
Dispositif selon une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que chaque source élémentaire comprend une face émettrice de rayons lumineux d'un élément semiconducteur électroluminescent.
Dispositif selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que chacune des sources élémentaires est commandée séparément et indépendamment des autres sources élémentaires de la source lumineuse par les dispositifs de commande y associés.
Dispositif selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les sources lumineuses de la matrice sont agencées sur au moins deux supports physiques distincts.
Module lumineux pour l'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile, le module comprenant au moins une matrice de sources lumineuses (10), caractérisé en ce que le module lumineux comprend un dispositif de contrôle (100) de ladite matrice, le dispositif de contrôle étant conforme à une des revendications 1 à 1 1 .
Module lumineux selon la revendication 12, caractérisé en ce que le module comprend des moyens optiques, chaque source lumineuse étant couplée à un moyen optique, les moyens optiques étant agencés pour projeter, à partir de la lumière émise par la source lumineuse y couplée, un segment lumineux dans une zone spécifique de l'habitacle.
Module lumineux selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens optiques sont agencés de manière à ce que chaque segment lumineux recouvre au moins une partie d'un autre segment lumineux adjacent.
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