EP4499451A1 - Procede de pilotage d'un dispositif lumineux - Google Patents

Procede de pilotage d'un dispositif lumineux

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Publication number
EP4499451A1
EP4499451A1 EP23714768.1A EP23714768A EP4499451A1 EP 4499451 A1 EP4499451 A1 EP 4499451A1 EP 23714768 A EP23714768 A EP 23714768A EP 4499451 A1 EP4499451 A1 EP 4499451A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
images
temperature
control method
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23714768.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stephane Andre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP4499451A1 publication Critical patent/EP4499451A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0017—Devices integrating an element dedicated to another function
    • B60Q1/0023—Devices integrating an element dedicated to another function the element being a sensor, e.g. distance sensor, camera
    • 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
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1415—Dimming circuits
    • B60Q1/1423—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic
    • B60Q1/143—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic combined with another condition, e.g. using vehicle recognition from camera images or activation of wipers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/10—Protection of lighting devices
    • 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]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/56—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving measures to prevent abnormal temperature of the LEDs
    • 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
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/05—Special features for controlling or switching of the light beam
    • B60Q2300/054—Variable non-standard intensity, i.e. emission of various beam intensities different from standard intensities, e.g. continuous or stepped transitions of intensity
    • 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
    • B60Q2400/00—Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/50—Projected symbol or information, e.g. onto the road or car body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F21S45/43—Forced cooling using gas

Definitions

  • TITLE METHOD FOR CONTROLLING A LIGHT DEVICE
  • the technical field of the invention is that of lighting and/or signaling, particularly for motor vehicles.
  • the present invention relates in particular to a method of controlling a lighting device and lighting using the method.
  • automotive lighting devices are made up of pixelated light sources, that is to say presenting a plurality of elementary light sources that can be selectively activated and projection optics. But these light sources are sensitive to temperature.
  • these light sources are pixelated LEDs (“Light Emitting Diode”) which are power LEDs which generate significant heating, particularly when the outside temperature is itself high (in summer for example). To avoid damaging the electronic components and the light source, you must stay below a given temperature (150° C for example).
  • These lighting devices often include two or three projection modules, including a “high definition” or HD module, which allows the projection of images or patterns on the road in addition to conventional lighting which, in turn, , has a regulatory function.
  • These images or patterns include at least one regulatory image (low beam or high beam for example) and one image for a non-regulatory function (pictogram for example) which are superimposed with and increase accordingly the temperature of the high definition module.
  • the appearance of these images or patterns is often sudden, causing a sudden overload on the module and an increase in temperature.
  • the lighting device is degraded; the light power then decreases uniformly, which degrades the regulatory lighting of the road and could pose safety problems.
  • Motor vehicles are equipped with two lighting devices, or projectors, placed on either side of the front of said vehicles. Each of these devices can project a different image.
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to maintain sufficient lighting for safety.
  • One aspect of the invention relates to a method for controlling a lighting device for a motor vehicle, comprising: a pixelated light source presenting a plurality of elementary light sources which can be selectively activated and arranged in a box, a control unit controlling the actuation of the elementary light sources and making it possible to project at least two superimposed images, a temperature sensor placed in the box, remarkable in that it includes the following steps: measurement of the temperature, if the temperature is greater than one predefined threshold value, the light power of one of the two images is attenuated, the other remaining at the same light power.
  • Each elementary light source is also called a “pixel”.
  • the two superimposed images can be obtained by merging the images then sending the merged information to the control unit.
  • the control unit receives the images separately and superimposes them.
  • Each of the images is composed of points each associated with a pixel of the pixelated light source.
  • each pixel is adapted for the projection of a common point of each image. More precisely, said pixels are those for which each of the two images has a non-zero power.
  • the two powers add up, giving a light power total strictly greater than each of the light powers of each of the two images.
  • the pixelated light source is a high-definition LED, each elementary light source comprising a semiconductor electroluminescent element.
  • the predetermined threshold value is less than 150°C, because above this temperature the LEDs can degrade or even be destroyed.
  • This threshold temperature is established at the p-n junction of the semiconductor. As this junction is not accessible, the LED has an integrated sensor which measures a temperature outside the junction. The differential is known and allows the temperature of the sensor to be calibrated to avoid exceeding 150° on the junction.
  • the light power is attenuated in an individualized manner for each elementary light source.
  • one of the images corresponds to a regulatory part, that is to say at least part of a regulatory beam, such as for example a low beam or a high beam.
  • a regulatory beam we understand a beam which complies with the regulatory requirements in force, on the date of filing of this application, in at least one country, or group of countries.
  • another of the images corresponds to a non-regulatory part, such as for example a pictogram.
  • the image which is attenuated corresponds to a non-regulatory part. Thanks to the process, we can keep the image corresponding to the regulatory part at normal light power and attenuate the other. Security is thus preserved.
  • the light power is controlled by a PWM (for “Pulse Width Modulation” in English, for pulse width modulation).
  • PWM Pulse Width Modulation
  • This control which changes the duty cycle, has the advantage of keeping the color of the light emitted by the light source, even if the power is attenuated, and of allowing precise adjustment of said power.
  • the duty cycle represents the ratio between the duration of the high state and the period.
  • the light power is controlled by modulation of the intensity of the power supply current of the light source. This control is simple to carry out.
  • the temperature measurement is recurring.
  • a temperature sensor recurrently measures the temperature, which makes it possible to adapt the reduction in light power according to the measured temperature.
  • the device comprises several temperature sensors, and the elementary light sources of the pixelated light source are distributed into several groups, each associated with a sensor.
  • the steps of the control process can be applied to each group of elementary light sources. It is thus possible to control the elementary light sources with better precision because the temperature measurement is carried out at a location closer to each of them, compared to the use of a single temperature sensor, global for the entire pixelated light source.
  • the temperature measurement is advantageously recurring for each sensor.
  • the images are refreshed over a period of between 1 ms and 1000 ms, and preferably between 1 ms and 255 ms. If the system is not responsive enough, i.e. the refresh period is too long, the temperature of the LED risks exceeding its temperature limit of 150°C. If it is too reactive, that is to say the refresh period is too short, there is a risk of a “rebound” or “breathing” phenomenon which is not desirable.
  • a rebound phenomenon corresponds to an increase in the light power of the source, following a too marked drop, that is to say greater than the value necessary to maintain the temperature below the limit temperature.
  • a breathing phenomenon corresponds to an alternation of successive decreases and increases in the light power of the source, each increase compensating for an excessively marked decrease, and each decrease compensating for an excessively marked increase, that is to say causing the the temperature above the limit.
  • a refresh of between 1 and 24 images per second is sufficient for still images.
  • the refresh rate is 24 frames per second or less.
  • the refresh rate is also defined according to the need for responsiveness of the system, for security reasons: quickly displaying a pictogram or to ensure a sufficiently responsive and secure LED protection system (derating).
  • the image corresponding to the part of a regulatory lighting beam can be obtained by superimposing several beams from different light modules.
  • the modules may include a flat “low beam flat” or “LB flat” or “codes” module, a “high beam” or “headlights” module. >> (“high beam” in English), and a high definition (HD) module.
  • the light emitted by these three modules can overlap at least partially.
  • the high definition module illuminates the central part of the illuminated field of view.
  • the two images are projected by the high definition module.
  • This module has the highest pixel density and can project the most accurate images.
  • Another aspect of the invention relates to a light device comprising: a pixelated light source presenting a plurality of elementary light sources which can be selectively activated and arranged in a box, a control unit controlling the actuation of the elementary light sources and making it possible to project at least two superimposed images, a temperature sensor placed in the box, remarkable in that the control unit implements the control method with at least one of the preceding characteristics.
  • Another aspect of the invention relates to a light and/or a headlight for a motor vehicle comprising a light device according to the invention.
  • the light and/or the projector comprises a housing having an opening, and a closing glass to close the opening of the housing.
  • the source pixelated light and the temperature sensor are arranged inside the volume formed by the housing and the closing glass.
  • control unit is placed in the volume formed by the housing and the closing glass. This allows good compactness of the light device.
  • the light source and the control unit are arranged on the same support. This makes integration easier and reduces cost.
  • control unit is placed outside the housing. This saves space and reduces thermal constraints: the light source heats up less and the control unit itself is less heated by the other components.
  • Another aspect of the invention concerns a set of two lights and/or projectors, each according to the invention, the control units of each of the light devices being a single control unit common to said light devices.
  • the two lights and/or projectors are each adapted to be mounted on a respective side (right or left) of the vehicle.
  • FIG. 1 is an exploded view of a light device according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a vehicle with a light device according to the invention projecting two images onto the road
  • FIG. 3 shows a projection on a screen of the image emitted by a light device according to the invention
  • FIG. 4 is a variation of the PWM according to the invention.
  • FIG. 5 shows a projection of the low beam on a screen.
  • the light device 1 illustrated in Figure 1 comprises a light source 10, projection optics 11, comprising for example lenses, a fan duct 12 with a fan 120, a heat sink 13 and a temperature sensor (not shown in the figure) integrated into the LED.
  • a light device 1 is placed at the front of a vehicle 2 on each side in each of the projectors 20. Each light device 1 projects an image which may be different. In the example in Figure 2, the images from the left projector are shown. The light device 1 projects two superimposed light beams: a first beam 30 which projects a regulatory image 300 which consists of illuminating the road 4 and a second beam 31 which projects a comfort image 310 (here, a speed limit indication) or communication (risk of ice for example).
  • a first beam 30 which projects a regulatory image 300 which consists of illuminating the road 4
  • a second beam 31 which projects a comfort image 310 (here, a speed limit indication) or communication (risk of ice for example).
  • front corresponds to the general direction of projection of the beams by the light device
  • rear corresponding to the opposite direction.
  • front When the device is mounted in a headlight in the normal position on a vehicle, the term “front” also corresponds to the front of the vehicle in the usual direction of travel thereof, and the term “rear” to the rear of the vehicle.
  • the passing beam 32 can be broken down into two modules, a flat part 320 or "Fiat", corresponding to the majority of the beam with a flat upper edge and a part 321 with a cutoff 322 or “Kink” which makes a “V” cut.
  • the high module definition 33 realizes the part of the beam with cutoff, and the flat part is provided by another module.
  • the passing beam 32 includes a cut-off line to avoid dazzling other motorists coming in front. Above the cutoff line, little or no light may be emitted. Below the cut-off line, light is emitted to illuminate the roadway.
  • This cutoff line has an elbow, with on one side of the elbow a horizontal line, and on the other side of the elbow a line inclined upwards, generally equal to 15°.
  • the beam located under the 15° line is also used to illuminate objects located high up on the side of the road, for example a road sign.
  • Certain pixels of the pixelated source of the high definition module are therefore lit both with the information of the regulatory image and that of the comfort image, that is to say that the light intensity of the The comfort image is added to the light intensity of the regulatory image.
  • a temperature sensor arranged in relation to the pixelated light source 10 measures the temperature.
  • a threshold value has been determined above which the light source of the light device risks deterioration. This threshold value may be different depending on the position of the temperature sensor.
  • the control unit lowers the light power of only one of the two images, that is to say the comfort image 310. The light power makes it possible to obtain a projected light intensity between the regulatory minimum and maximum.
  • This reduction in light power can be done either by modulating the intensity of the supply current of the elementary light sources, by adapting this power to lower the temperature.
  • This adaptation can be carried out by modulating the width of the PWM pulses in the elementary light sources as can be seen in Figure 4.
  • the PWM has a period T which does not vary.
  • the combination of the two images can be done in different ways, if the first image is the regulatory image and the second image the comfort image.
  • the PWM duty cycle obtained by the combination of the first and second images is equal to the highest PWM duty cycle of the two images.
  • PWM duty cycle of the second image is greater than the PWM duty cycle of the first image then the PWM duty cycle of the combination of the first and second images will be equal to the PWM duty cycle of the second image, otherwise the ratio PWM duty cycle obtained by the combination of the first and second images is equal to the PWM duty cycle of the first image.
  • the two PWM duty cycles are equal, then that of the first or the second image is taken into consideration indifferently.
  • the second image risks being barely visible and completely buried in the first image, which is not favorable.
  • the PWM duty cycle of the first image added to the PWM duty cycle of the second image is less than 1 (100%)
  • the PWM duty cycle of the combination of the first and second images will be equal to the sum of the two PWM duty cycles (first image + second image), otherwise the PWM duty cycle of the combination of the first and second images will be limited to 1.
  • This solution is more favorable for optimizing contrast, but overall PWM load is greater. This can also impact the image if blurring is necessary due to the threshold effect at 100% duty cycle.
  • the PWM When the light device 1 is at a temperature below the threshold temperature, the PWM is in normal mode 5, the duration to of the rectangular signal of the PWM is equal to the duration between two rectangular signals, the duty cycle is then for example 50%, this value corresponding to the combination of the two images at the level of the pixel considered.
  • the PWM is in degraded mode 6 (derating), the duration ti of the rectangular signal decreases while the frequency T does not change. The light device is thus lit for less time over a given period allowing a drop in temperature.
  • the duration ti is for example reduced by 25%, i.e. a power reduction of 25%. So the duty cycle after the decline is 37.5%.
  • This value makes it possible to maintain the minimum intensity required for the regulatory part. In the event of very high temperature, it is possible to go as far as the complete extinction of the image of comfort.
  • the value of the normal duty cycle depends on the intensity of the images that we wish to project, and the value of the reduction depends on the temperature conditions in a given configuration, at a particular moment.
  • Different degraded mode strategies are possible to optimize readability. For example, we can decide to lower only certain parts of the comfort image, for example the brightest, then, if necessary, to gradually lower the intensity of an increasing number of pixels.
  • Another option is to first reduce, in greater numbers, the less luminous pixels, to keep an image always having the same shape, but refined.
  • the control unit will adapt the duration ti as a function of the temperature, the higher it is, the smaller the duration ti will be.
  • the attenuation adjustment can thus be very precise, by playing on this duration ti.
  • the intensity of the current in the elementary light sources, when the source is turned on, that is to say during the duration ti of the rectangular signal, remains the same whatever the duration ti. This allows the color to be maintained.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Un aspect de l'invention concerne un procédé de pilotage d'un dispositif lumineux (1) pour véhicule automobile (2), comprenant: - une source lumineuse pixélisée (10) présentant une pluralité de sources de lumière élémentaires activables sélectivement et disposée dans un boite, - une unité de commande pilotant l'actionnement des sources de lumière élémentaire et permettant de projeter au moins deux images superposées (300, 310), - un capteur de température placé dans le boite, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - mesure de la température, - si la température est supérieure à une valeur seuil prédéfinie, la puissance lumineuse d'une des deux images est atténuée, l'autre restant à la même puissance lumineuse.

Description

DESCRIPTION
TITRE : PROCEDE DE PILOTAGE D’UN DISPOSITIF LUMINEUX
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] Le domaine technique de l’invention est celui de l’éclairage et/ou de la signalisation, notamment pour véhicules automobiles.
[0002] La présente invention concerne en particulier un procédé de pilotage d’un dispositif lumineux et un éclairage utilisant le procédé.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0003] Aujourd’hui, les dispositifs d’éclairage automobile sont constitués de sources lumineuses pixélisée c’est-à-dire présentant une pluralité de sources de lumière élémentaires activables sélectivement et une optique de projection. Mais ces sources lumineuses sont sensibles à la température.
[0004] En effet, ces sources lumineuses sont des LED (« Light Emitting Diode » en anglais, pour diode électroluminescente) pixélisées qui sont des LED de puissance qui génèrent un échauffement important, notamment lorsque la température extérieure est elle-même élevée (en été par exemple). Pour éviter d'endommager les composants électroniques et la source lumineuse, il faut rester en dessous d'une température donnée (150° C par exemple).
[0005] Pour assurer cette protection, on effectue une dégradation (« derating » en anglais) qui est une baisse de la puissance électrique alimentant la LED, afin de limiter la puissance thermique dissipée. La conséquence est une baisse de la luminosité émise par les sources lumineuses.
[0006] Ces dispositifs d’éclairage comprennent souvent deux ou trois modules de projection, dont un module « haute définition » ou HD, qui permet la projection d’images ou de motifs sur la route en plus de l’éclairage classique qui, lui, a une fonction réglementaire. Ces images ou motifs comprennent au moins une image réglementaire (feux de croisement ou feux route par exemple) et une image pour une fonction non réglementaire (pictogramme par exemple) qui se superposent avec et augmentent d’autant la température du module haute définition. L’apparition de ces images ou motifs sont souvent brutaux, entraine une surcharge brutale sur le module et une augmentation de température. i [0007] Habituellement, pour baisser la température, on effectue une dégradation (derating) du dispositif lumineux, la puissance lumineuse diminue alors uniformément ce qui dégrade l’éclairage réglementaire de la route et pourrait poser des problèmes de sécurité.
[0008] Les véhicules automobiles sont équipés de deux dispositifs d’éclairage, ou projecteurs, placés de part et d’autre de l’avant desdits véhicules. Chacun de ces dispositifs peut projeter une image différente.
RESUME DE L’INVENTION
[0009] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de garder un éclairage suffisant pour la sécurité.
[0010] Un aspect de l’invention concerne un procédé de pilotage d’un dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant : une source lumineuse pixélisée présentant une pluralité de sources de lumière élémentaires activables sélectivement et disposée dans une boite, une unité de commande pilotant l’actionnement des sources de lumière élémentaire et permettant de projeter au moins deux images superposées, un capteur de température placé dans la boite, remarquable en ce qu’il comprend les étapes suivantes : mesure de la température, si la température est supérieure à une valeur seuil prédéfinie, la puissance lumineuse d’une des deux images est atténuée, l’autre restant à la même puissance lumineuse.
[0011] Chaque source de lumière élémentaire est également appelée « pixel ».
[0012] Les deux images superposées peuvent être obtenues en fusionnant les images puis en envoyant l’information fusionnée à l’unité de commande. Dans un mode de réalisation alternatif, l’unité de commande reçoit les images séparément et les superpose. Chacune des images est composées de points chacun associé à un pixel de la source lumineuse pixélisée. Autrement dit chaque pixel est adapté pour la projection d’un point commun de chaque image. Plus précisément, lesdits pixels sont ceux pour lesquels chacune des deux images présente une puissance non nulle. Ainsi, sur ces pixels, les deux puissances s’additionnent, donnant une puissance lumineuse totale strictement supérieure à chacune des puissances lumineuses de chacune des deux images.
[0013] Selon un mode de réalisation la source lumineuse pixélisée est une LED à haute définition, chaque source de lumière élémentaire comportant un élément électroluminescent à semi-conducteur.
[0014] Pour des LED, la valeur seuil prédéterminée est inférieure à 150°C, car au- dessus de cette température les LED peuvent se dégrader, voire être détruites. Cette température seuil est établie au niveau de la jonction p-n du semi-conducteur. Cette jonction n’étant pas accessible, la LED dispose d’un capteur intégré qui mesure une température en dehors de la jonction. Le différentiel est connu et permet de calibrer la température du capteur pour éviter de dépasser 150° sur la jonction.
[0015] Selon une mode de réalisation, la puissance lumineuse est atténuée de manière individualisée pour chaque source de lumière élémentaire.
[0016] Avantageusement, une des images correspond à une partie réglementaire, c’est-à-dire à au moins une partie d’un faisceau réglementaire, tel que par exemple un feu de croisement ou un feu route. Par faisceau réglementaire, on comprend un faisceau qui est conforme aux prescriptions réglementaires en vigueur, à la date de dépôt de la présente demande, dans au moins un pays, ou groupe de pays. Avantageusement, une autre des images correspond à une partie non réglementaire, telle que par exemple un pictogramme.
[0017] Avantageusement, l’image qui est atténuée correspond à une partie non réglementaire. Grâce au procédé, on peut garder l’image correspondant à la partie réglementaire à la puissance lumineuse normale et atténuer l’autre. La sécurité est ainsi préservée.
[0018] Selon un premier mode de réalisation, la puissance lumineuse est pilotée par un PWM (pour « Pulse Width Modulation » en anglais, pour modulation de largeur d'impulsions). Ce pilotage qui change le rapport cyclique, présente l’avantage de garder la couleur de la lumière émise par la source lumineuse, même si la puissance est atténuée, et de permettre un réglage précis de ladite puissance. Le rapport cyclique représente le rapport entre la durée de l’état haut et la période. [0019] Selon un deuxième mode de réalisation, la puissance lumineuse est pilotée par modulation de l’intensité du courant d’alimentation de la source lumineuse. Ce pilotage est simple à réaliser.
[0020] Avantageusement, la mesure de température est récurrente. Un capteur de température mesure de façon récurrente la température ce qui permet d’adapter la baisse de la puissance lumineuse fonction de la température mesurée.
[0021] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend plusieurs capteurs de température, et les sources de lumière élémentaires de la source lumineuse pixélisée sont réparties selon plusieurs groupes, chacun associé à un capteur. Ainsi, les étapes du procédé de pilotage peuvent être appliquées à chaque groupe de sources de lumière élémentaires. Il est ainsi possible de piloter les sources de lumière élémentaires avec une meilleure précision car la mesure de la température s’effectue à un endroit plus proche de chacune d’entre elles, par rapport à l’utilisation d’un seul capteur de température, global pour toute la source lumineuse pixélisée. La mesure de température est avantageusement récurrente pour chaque capteur.
[0022] Avantageusement, les images sont rafraîchies selon une période comprise entre 1 ms et 1000ms, et préférentiellement entre 1 ms et 255ms. Si le système n'est pas assez réactif, c’est-à-dire que la période de rafraîchissement est trop longue, la température de la LED risque de dépasser sa température limite de 150°C. S’il est trop réactif, c’est-à-dire que la période de rafraîchissement est trop courte, il risque d’y avoir un phénomène de « rebond » ou « respiration » qui n'est pas souhaitable. Un phénomène de rebond correspond à une hausse de la puissance lumineuse de la source, consécutive à une baisse trop marquée, c’est-à-dire plus importante que la valeur nécessaire pour maintenir la température en-dessous de la température limite. Un phénomène de respiration correspond à une alternance de baisses et de hausses successives de la puissance lumineuse de la source, chaque hausse venant compenser une baisse trop marquée, et chaque baisse venant compenser une hausse trop marquée, c’est-à-dire faisant repasser la température au-dessus de la limite. Ces deux phénomènes se traduisent par une variation de l’intensité lumineuse de l’image projetée gênante pour l’utilisateur.
[0023] Selon le cas, un rafraichissement entre 1 et 24 images par seconde est suffisant pour des images fixes. Cependant, pour la projection d'images dynamiques (vidéo), il y aura une impression de saccade quand le taux de rafraîchissement est de 24 images par seconde ou moins. Pour des images dynamiques, il faut aller au-dessus de 24 images par seconde, et à partir de 60 images par seconde, il y a une bonne fluidité. Le taux de rafraîchissement est aussi défini en fonction du besoin de réactivité du système, pour des questions sécuritaires: afficher rapidement un pictogramme ou pour assurer un système de protection de la LED (derating) suffisamment réactif et sécurisant.
[0024] Avantageusement, l’image correspondant à la partie d’un faisceau réglementaire d’éclairage peut être obtenue par superposition de plusieurs faisceaux issus de différents modules lumineux. A titre d’exemple non limitatif, les modules peuvent comprendre un module « feux de croisement » plat (« low beam flat » ou « LB flat » en anglais) ou « codes », un module « feux de route >> ou « phares >> (« high beam >> en anglais), et un module haute définition (HD). La lumière émise par ces trois modules peut se superposer au moins partiellement. Le module haute définition éclaire la partie centrale du champ de vision éclairée.
[0025] Avantageusement, les deux images sont projetées par le module haute définition. Ce module est celui qui comprend la plus grande densité de pixels et qui peut projeter les images les plus précises.
[0026] Un autre aspect de l’invention concerne un dispositif lumineux comprenant : une source lumineuse pixélisée présentant une pluralité de sources de lumière élémentaires activables sélectivement et disposée dans une boite, une unité de commande pilotant l’actionnement des sources de lumière élémentaire et permettant de projeter au moins deux images superposées, un capteur de température placé dans la boite, remarquable en ce que l’unité de commande met en oeuvre le procédé de pilotage avec au moins une des caractéristiques précédentes.
[0027] Un autre aspect de l’invention concerne un feu et/ou un projecteur pour véhicule automobile comprenant un dispositif lumineux selon l’invention.
[0028] Avantageusement, le feu et/ou le projecteur comprend un boîtier présentant une ouverture, et une glace de fermeture pour fermer l’ouverture du boîtier. La source lumineuse pixélisée et le capteur de température sont disposés à l’intérieur du volume formé par le boîtier et la glace de fermeture.
[0029] Selon une première disposition, l’unité de commande est placée dans le volume formé par le boîtier et la glace de fermeture. Cela permet une bonne compacité du dispositif lumineux. Avantageusement, la source lumineuse et l’unité de commande sont disposées sur une même support. Cela facilite l’intégration et réduit le coût.
[0030] Selon une deuxième disposition, l’unité de commande est placée à l’extérieur du boîtier. Cela permet un gain de place et une diminution des contraintes thermiques : la source lumineuse chauffe moins et l’unité de commande est elle-même moins chauffées par les autres composants.
[0031] Un autre aspect de l’invention concerne un ensemble de deux feux et/ou projecteurs, chacun selon l’invention, les unités de commande de chacun des dispositifs lumineux étant une unique unité de commande commune auxdits dispositifs lumineux.
[0032] Avantageusement les deux feux et/ou projecteurs sont adaptés pour être chacun monté d’un côté respectif (droit ou gauche) du véhicule.
[0033] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0034] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
[0035] [Fig. 1 ] est une vue éclatée d’un dispositif lumineux selon l’invention,
[0036] [Fig. 2] est une vue en perspective d’un véhicule avec un dispositif lumineux selon l’invention projetant deux images sur la route,
[0037] [Fig. 3] montre une projection sur un écran de l’image émise par un dispositif lumineux selon l’invention,
[0038] [Fig. 4] est une variation du PWM selon l’invention,
[0039] [Fig. 5] montre une projection du faisceau de croisement sur un écran. DESCRIPTION DETAILLEE
[0040] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
[0041] Le dispositif lumineux 1 illustré à la figure 1 comprend une source lumineuse 10, une optique de projection 1 1 , comprenant par exemple des lentilles, un conduit de ventilateur 12 avec un ventilateur 120, un dissipateur thermique 13 et un capteur de température (non représenté sur la figure) intégré à la LED.
[0042] Un dispositif lumineux 1 est placé à l’avant d’un véhicule 2 de chaque côté dans chacun des projecteurs 20. Chaque dispositif lumineux 1 projette une image qui peut être différente. Dans l’exemple de la figure 2, ce sont les images du projecteur de gauche qui sont illustrées. Le dispositif lumineux 1 projette deux faisceaux lumineux superposés : un premier faisceau 30 qui projette une image réglementaire 300 qui consiste à éclairer la route 4 et un deuxième faisceau 31 qui projette une image de confort 310 (ici, une indication de limitation de vitesse) ou de communication (risque de verglas par exemple).
[0043] Ces faisceaux sont projetés selon un axe optique orienté vers l’avant. Ainsi, dans la description le terme « avant » correspond à la direction générale de projection des faisceaux par le dispositif lumineux, le terme « arrière » correspondant à la direction opposée. Lorsque le dispositif est monté dans un projecteur en position normale sur un véhicule, le terme « avant » correspond également à l’avant du véhicule dans le sens habituel de la marche de celui-ci, et le terme « arrière » à l’arrière du véhicule.
[0044] On peut voir à la figure 3, une projection sur un écran perpendiculaire à l’axe optique placé à une distance fixe du dispositif lumineux 1 dans la direction globale d’émission du faisceau lumineux, par exemple à une distance de 25m, un exemple de décomposition du faisceau lumineux en trois modules : un module feu de route 34 (ou high beam HB), un module haute définition 33 (ou HD) et un module feu de croisement 32 (ou low beam LB).
[0045] Comme illustré sur la figure 5, le faisceau de croisement 32 peut se décomposer en deux modules, une partie plate 320 ou « Fiat », correspondant à la majorité du faisceau avec une bordure supérieure plate et une partie 321 avec une coupure 322 ou « Kink » qui réalise un « V » de coupure. Dans ce cas, le module haute définition 33 réalise la partie du faisceau avec coupure, et la partie plate est assurée par un autre module.
[0046] Le faisceau de croisement 32 comprend une ligne de coupure pour éviter l’éblouissement des autres automobilistes venant en face. Au-dessus de la ligne de coupure, peu ou pas de lumière peut être émise. En dessous de la ligne de coupure, la lumière est émise afin d’éclairer la chaussée. Cette ligne de coupure présente un coude, avec d’un côté du coude une ligne horizontale, et de l’autre côté du coude une ligne inclinée vers le haut, d’une valeur généralement égale à 15°. Le faisceau situé sous la ligne à 15° sert aussi à éclairer les objets situés en hauteur sur le bas-côté de la route, par exemple un panneau de signalisation routière.
[0047] Certains pixels de la source pixélisée du module haute définition sont donc allumés à la fois avec les informations de l’image réglementaire et celles de l’image de confort, c’est-à-dire que l’intensité lumineuse de l’image de confort est ajoutée à l’intensité lumineuse de l’image réglementaire.
[0048] Nous allons maintenant décrire le procédé de pilotage du dispositif lumineux lorsque la température du dispositif augmente.
[0049] Un capteur de température disposé en relation avec la source lumineuse pixélisée 10 mesure la température. Une valeur seuil a été déterminée au-dessus de laquelle la source lumineuse du dispositif lumineux risque de se dégrader. Cette valeur seuil peut être différente suivant la position du capteur de température. Dès que la température seuil est atteinte, l’unité de commande baisse la puissance lumineuse d’une seule des deux images, c’est-à-dire l’image de confort 310. La puissance lumineuse permet d’obtenir une intensité lumineuse projetée comprise entre le minimum et le maximum réglementaire.
[0050] Cette baisse de puissance lumineuse peut être faite soit par modulation de l’intensité du courant d’alimentation des sources de lumière élémentaires, en adaptant cette puissance pour faire baisser la température. Cette adaptation peut être effectuée en modulant la largeur des impulsions du PWM dans les sources de lumière élémentaires comme on peut le voir sur la figure 4. Le PWM a une période T qui ne varie pas.
[0051] La combinaison des deux images peut être faite de différentes façons, si la première image est l’image réglementaire et la deuxième image l’image de confort. [0052] Selon une première alternative, pour chaque pixel, le rapport cyclique de PWM obtenu par la combinaison des première et deuxième images est égal au rapport cyclique de PWM le plus élevé des deux images. Ainsi si rapport cyclique de PWM de la deuxième image est supérieur au rapport cyclique de PWM de la première image alors le rapport cyclique de PWM de la combinaison des première et deuxième images sera égal au rapport cyclique de PWM de la deuxième image, sinon le rapport cyclique de PWM obtenu par la combinaison des première et deuxième images est égal au rapport cyclique de PWM de la première image. Si les deux rapports cycliques de PWM sont égaux, alors on prend en considération indifféremment celui de la première ou de la deuxième image. Dans ce mode de réalisation, la deuxième image risque d’être peu visible et complètement noyée dans la première image, ce qui n’est pas favorable.
[0053] Selon une deuxième alternative, pour chaque pixel, si le rapport cyclique de PWM de la première image additionné au rapport cyclique de PWM de la deuxième image est inférieur à 1 (100%), alors le rapport cyclique de PWM de la combinaison des première et deuxième images sera égal à la somme des deux rapports cyclique de PWM (première image + deuxième image), sinon le rapport cyclique de PWM de la combinaison des première et deuxième images sera limitée à 1 . Cette solution est plus favorable pour optimiser le contraste, mais charge du PWM globale est plus importante. Cela peut également impacter l'image si un flou est nécessaire à cause de l'effet de seuil à 100% du rapport cyclique.
[0054] Lorsque que le dispositif lumineux 1 est à une température au-dessous de la température seuil, le PWM est en mode normal 5, la durée to du signal rectangulaire du PWM est égale à la durée entre deux signaux rectangulaires, le rapport cyclique est alors par exemple de 50%, cette valeur correspondant à la combinaison des deux images au niveau du pixel considéré. Dès que la température passe au-dessus cette température seuil, le PWM est en mode dégradé 6 (derating), la durée ti du signal rectangulaire diminue tandis que la fréquence T ne change pas. Le dispositif lumineux est ainsi allumé moins longtemps sur une période donnée permettant une baisse de température. La durée ti est par exemple réduit de 25%, soit une baisse de puissance de 25%. Ainsi le rapport cyclique après la baisse est de 37,5%. Cette valeur permet de conserver l’intensité minimale requise pour la partie réglementaire. En cas de très forte température, il est possible d’aller jusqu’à l’extinction complète de l’image de confort. Bien sûr, les valeurs mentionnées ci-dessus sont de simples exemples. La valeur du rapport cyclique normal dépend de l’intensité des images que l’on souhaite projeter, et la valeur de la réduction dépend des conditions de températures dans une configuration donnée, à un instant particulier. [0055] Différentes stratégies de mode dégradés sont possibles pour optimiser la lisibilité. Par exemple, on peut de décider de baisser seulement certaines parties de l’image de confort, par exemple les plus lumineuses, puis, si besoin, de baisser progressivement l’intensité d’un nombre croissant de pixels.
[0056] Une autre option est de baisser d’abord, en plus grand nombre, les pixels les moins lumineux, pour garder une image ayant toujours la même forme, mais affinée.
[0057] L’unité de commande adaptera la durée ti en fonction de la température, plus elle sera haute plus la durée ti sera petite. Le réglage de l’atténuation peut être ainsi très précis, en jouant sur cette durée ti. [0058] L’intensité du courant dans les sources de lumière élémentaires, lorsque la source est allumée, c’est-à-dire pendant la durée ti du signal rectangulaire, reste le même quelle que soit la durée ti. Cela permet un maintien de la couleur.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Procédé de pilotage d’un dispositif lumineux (1 ) pour véhicule automobile (2), comprenant :
- une source lumineuse pixélisée (10) présentant une pluralité de sources de lumière élémentaires activables sélectivement et disposée dans une boite,
- une unité de commande pilotant l’actionnement des sources de lumière élémentaire et permettant de projeter au moins deux images superposées (300, 310),
- un capteur de température placé dans la boite, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- mesure de la température,
- si la température est supérieure à une valeur seuil prédéfinie, la puissance lumineuse d’une des deux images est atténuée, l’autre restant à la même puissance lumineuse.
[Revendication 2] Procédé de pilotage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la puissance lumineuse est pilotée par un PWM, c’est-à-dire par une modulation de largeur d'impulsions.
[Revendication 3] Procédé de pilotage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la puissance lumineuse est pilotée par modulation de l’intensité du courant d’alimentation de la source lumineuse.
[Revendication 4] Procédé de pilotage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mesure de température est récurrente.
[Revendication 5] Procédé de pilotage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les images sont rafraîchies selon une période comprise entre 1 ms et 1000ms, et préférentiellement entre 1 ms et 255ms.
[Revendication 6] Procédé de pilotage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une des images correspond à une partie réglementaire, et une autre des images correspond à une partie non réglementaire.
[Revendication 7] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’image atténuée correspond à une partie non réglementaire. ii
[Revendication 8] Dispositif lumineux (1 ) comprenant :
- une source lumineuse (10) pixélisée présentant une pluralité de sources de lumière élémentaires activables sélectivement et disposée dans une boite, - une unité de commande pilotant l’actionnement des sources de lumière élémentaire et permettant de projeter au moins deux images superposées (300, 310),
- un capteur de température placé dans la boite, caractérisé en ce que l’unité de commande met en oeuvre le procédé de pilotage selon une des revendications précédentes.
[Revendication 9] Feu et/ou un projecteur pour véhicule automobile comprenant un dispositif lumineux selon la revendication précédente.
[Revendication 10] Ensemble de deux feux et/ou projecteurs lumineux, chacun selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les unités de commande de chacun des dispositifs lumineux (1 ) sont une unique unité de commande commune auxdits dispositifs lumineux.
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