FR3018988A1 - Systeme de pilotage de l'alimentation electrique d'une pluralite de sources lumineuses - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif et un procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses, de préférence de diodes électroluminescentes, LED. La pluralité de sources lumineuses est divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses pilotées par des circuits de pilotage distincts. L'invention est remarquable en ce que des moyens de détection et de contrôle sont capables d'interrompre automatiquement l'alimentation de chacun des groupes suite à la détection d'une défaillance d'au moins une source lumineuse dans un des groupes.

Description

Système de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses L'invention a trait au domaine de l'alimentation électrique de sources lumineuses, plus précisément de diodes électroluminescentes, LED. En particulier, l'invention se rapporte à un système et procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses, dans lequel au moins deux circuits de pilotage gèrent l'alimentation de groupes distincts de sources lumineuses. L'invention concerne également un système d'éclairage pour 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. Dans le domaine automobile, on a recours de plus en plus à la technologie LED pour diverses solutions de signalisation lumineuse. Un circuit de pilotage est utilisé pour piloter un ensemble ou groupe de LEDs en courant. Le circuit définit le courant qui traverse une branche montée en charge et comprenant le groupe de LEDs branchées en série. Il est connu d'utiliser des circuits de pilotage distincts alimentant des groupes de LEDs distincts, chaque groupe remplissant une fonction d'éclairage distincte d'un véhicule automobile. De telles fonctions comprennent entre autres les feux de route, les feux de croisements ou l'éclairage sur les côtés. Dans le domaine automobile, il est particulièrement important de fournir une luminescence constante pour des raisons de sécurité routière. Afin de fournir un courant constant, des circuits de pilotage connus utilisent différents types de convertisseurs DC/DC pour convertir la tension continue fournie par exemple par une batterie de voiture en une tension de charge dépendante du nombre de LEDs alimentées. Comme la capacité de tels convertisseurs en termes de courant/tension de sortie est limitée, le nombre de LEDs capables d'être pilotées par de tels circuits est intrinsèquement limité. En plus de leur fonctionnalité, les LEDs fournissent une grande liberté au niveau du design des phares automobiles. Un nombre important d'éléments LEDs peut être distribué sur une surface donnée, ou sur des contours définis. Comme l'utilisation de LEDs à travers des domaines technologiques divers est croissante, le prix des diodes présente une tendance à baisser, tandis que des éléments de plus en plus performants sont développés. Ceci permet, notamment aux constructeurs automobiles, d'utiliser des nombres toujours plus importants de LEDs pour remplir chaque fonction d'éclairage distincte.

Cette évolution va cependant à l'encontre du fait que les circuits de pilotage existants ne permettent d'utiliser qu'un nombre limité de LEDs. En plus, pour des raisons d'homologation des systèmes d'éclairages automobiles, il est requis que l'ensemble des LEDs qui remplissent une fonction d'éclairage donnée soit considéré comme une source de lumière distincte. Cette condition implique par exemple qu'une défaillance d'une LED dans un ensemble de LEDs remplissant une fonction d'éclairage donnée, doit avoir comme conséquence que la fonction intégrale soit considérée comme défaillante. Ceci rend l'utilisation de plusieurs circuits de pilotage par fonction d'éclairage difficile. Il n'existe à présent aucune solution qui satisfait à ces conditions de fonctionnement et selon laquelle des circuits de pilotage existants peuvent être utilisés pour piloter des ensembles importants de LEDs L'invention a pour objectif de proposer un système de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses palliant au moins un des inconvénients de l'art antérieur. L'invention à également pour objectif de proposer un procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses ainsi qu'un système d'éclairage pour un véhicule automobile utilisant le système de pilotage selon l'invention. L'invention à pour objet un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses, la pluralité de sources lumineuses étant divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses. Le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend au moins deux circuits de pilotage, chaque circuit de pilotage étant apte à piloter l'alimentation d'un groupe de sources lumineuses monté en charge. Le dispositif comprend en outre un circuit de diagnostic et de contrôle, le circuit de diagnostic et de contrôle comprenant des moyens de détection agencés de façon à détecter la défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses, et des moyens de commande agencés de façon à commander l'interruption de l'alimentation de l'autre groupe de sources lumineuses suite à la détection de ladite défaillance. De préférence, les sources lumineuses de chaque groupe peuvent être montées en série.

Le circuit de diagnostic et de contrôle est avantageusement agencé en série avec, et en aval de chaque groupe des sources lumineuses. Les moyens de détection sont des moyens de détection de courant électrique traversant chaque groupe. Alternativement, les moyens de détection sont des moyens de détection de variations de la tension électrique aux bornes de chaque groupe.

Les moyens de commande sont avantageusement configurés pour court-circuiter une résistance RBIN de chacun de circuits de pilotage, si la défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses est détectée. En variante, les moyens de commande peuvent être configurés pour court-circuiter un thermistor de chacun des circuits de pilotage, si la défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses est détectée. En variante encore, les moyens de commande peuvent être configurés pour court-circuiter ou ouvrir une branche de chacun des circuits de pilotage, cette branche comportant les sources lumineuses, si la défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses est détectée.

Les sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes, LED. Chacun des circuits de pilotage du dispositif est de préférence apte à piloter l'alimentation d'un nombre de sources lumineuses inférieur au nombre de sources lumineuses de ladite pluralité de sources. En d'autres termes, les circuits de pilotage sont inadaptés au pilotage d'un nombre de sources lumineuses supérieure ou égale au nombre de sources de ladite pluralité de sources. Le dispositif peut avantageusement comprendre des moyens de filtrages implémentés par un circuit de délai. Le délai peut de préférence être d'au moins 200 ms, de façon à ce que des défaillances ayant une durée plus courte ne soient pas détectées par le dispositif.

L'invention a également pour objet un système lumineux pour un véhicule automobile, notamment d'éclairage et/ou de signalisation, comprenant une pluralité de sources lumineuses et au moins un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique de sources lumineuses, la pluralité de sources lumineuses étant divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses. Le système d'éclairage est remarquable en ce que ledit dispositif est conforme à l'invention. De préférence, le système d'éclairage est un système d'éclairage automobile. L'invention a également pour objet un procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses, la pluralité de sources lumineuses 10 étant divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses. Le procédé comprend les étapes de : mise à disposition d'au moins deux circuits de pilotage, chaque circuit de pilotage étant apte à piloter l'alimentation d'un groupe de sources lumineuses monté en charge ; 15 - détection d'une défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses par des moyens de détection ; commande de l'interruption de l'alimentation de l'autre groupe de sources lumineuses par des moyens de commande suite à la détection de ladite défaillance. 20 Le système et procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une pluralité de sources lumineuses permet d'assurer le regroupement d'un nombre important de sources lumineuses, et notamment de LEDs, alimentées par plusieurs circuits de pilotage, dans une fonction d'éclairage. Le système s'applique en particulier à des ensembles de sources lumineuses regroupées dans au moins deux ensembles, qui 25 sont alimentés par des circuits de pilotage distincts. Lorsque le système détecte une défaillance au niveau d'une source lumineuse dans un des ensembles, tous les ensembles et donc toutes les sources lumineuses sont éteints de manière automatique. Comme le fonctionnement est assuré par des composants électroniques qui interviennent directement sur les branches montées en charge 30 des circuits de pilotage, il n'est pas nécessaire de changer l'architecture du système d'éclairage, ni les circuits de pilotage en soi.

Le système trouve son utilité particulière dans le domaine de l'éclairage automobile en rapport avec une pluralité d'ensembles de diodes électroluminescentes pilotées par des circuits de pilotage distincts et assurant une même fonction d'éclairage. Des circuits de pilotage existants peuvent être utilisés en combinaison avec le système proposé afin de satisfaire aux conditions d'homologation des éclairages automobiles. Ces conditions requièrent notamment qu'un défaut d'une LED faisant partie d'une fonction d'éclairage entraine que la fonction entière soit éteinte. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins, qui ne sont présentés qu'à titre indicatif et non-limitatif de l'invention, et parmi lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un mode de réalisation préférentiel du système selon l'invention ; - la figure 2 est une illustration schématique d'un mode de réalisation préférentiel du système selon l'invention ; - la figure 3 est une illustration schématique d'un mode de réalisation préférentiel d'un élément du système selon l'invention ; - la figure 4 illustre un mode de réalisation préférentiel d'un circuit électronique qui implémente une des fonctions montrées par la figure 3; - la figure 5 illustre un mode de réalisation préférentiel d'un circuit électronique qui implémente une des fonctions montrées par la figure 3; - la figure 6 illustre un mode de réalisation préférentiel d'un circuit électronique qui implémente une des fonctions montrées par la figure 3; - la figure 7 illustre un mode de réalisation préférentiel d'un circuit électronique qui implémente une des fonctions montrées par la figure 3; - la figure 8 illustre un mode de réalisation préférentiel d'un circuit électronique qui implémente une des fonctions montrées par la figure 3; Afin d'assurer une fonction d'éclairage d'un véhicule automobile par un grand nombre de LEDs et en ayant recours à des circuits de pilotage qui ne supportent qu'un nombre fixe et restreint de LEDs, il est clair qu'une multiplication des circuits de pilotage s'impose. Cependant, la gestion de pilotes multiples au niveau du système de gestion central d'un véhicule nécessite en principe des modifications majeures dans l'architecture électronique du véhicule. L'invention propose un système qui relie les pilotes multiples au sein d'une fonction d'éclairage donnée de façon automatique, sans nécessiter de telles modifications majeures au niveau d'autres éléments de l'architecture électronique. Dans ce qui suit, sauf indication contraire, des références similaires seront utilisées pour décrire des concepts et/ou moyens similaires dans des modes de réalisations différents de l'invention. Par exemple, les références 100, 200 et 300 seront utilisées pour décrire trois mode de réalisation du système selon l'invention. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, illustré de manière schématique par la figure 1, le système de pilotage 100 comprend au moins deux circuits de pilotage 110, 112. Chaque circuit de pilotage est apte à piloter l'alimentation d'un groupe de sources lumineuses L1, L2. Des circuits de pilotage connus permettent de fournir un courant d'intensité donnée à un groupe donné. Le courant est déterminé par une résistance RBIN du circuit de pilotage. De tels circuits de pilotage étant en soi connus dans l'art, ils ne seront pas décrits en plus de détails dans le contexte de la présente invention. Chaque groupe de sources lumineuses comprend une pluralité de sources lumineuses montées en série. La figure 1 montre deux groupes à trois sources lumineuses à titre d'exemple et l'homme de l'art pourra facilement étendre l'invention décrite à plusieurs groupes alimentés chacun par un circuit de pilotage dédié. De plus, chaque groupe peut comprendre un nombre arbitraire de sources lumineuses, dont la borne supérieure est fournie en pratique par la capacité en tension de sortie du circuit de pilotage. Le système comprend en outre un circuit de diagnostic et de contrôle 120, qui permet, en cas de défaillance d'au moins une source lumineuse d'un des groupes L1, L2, de détecter cette défaillance, et de commander en conséquence l'interruption de l'alimentation du ou des autres groupes de sources lumineuses. Le circuit de diagnostic et de contrôle 120 comprend, pour chaque groupe de sources lumineuses L1, L2, des moyens de détection 122, 124 reliés aux circuits qui sont alimentés par les alimentations 110, 112. De manière illustrative, ces moyens dont indiqués par des conditions logiques. A titre d'exemple, les moyens de détection 122 donnent un résultat positif si au moins une des sources lumineuses du groupe L1 est défaillante. Dans ce cas, un signal de contrôle 123 est envoyé par un élément de circuit dédié aux circuits de pilotage de tous les autres groupes de sources lumineuses. Dans le cas de la figure 1, le signal de contrôle est transmis au circuit de pilotage 112 du groupe L2. A la réception du signal de contrôle 123, l'alimentation du groupe L2 est interrompue par le biais de moyens d'interruption 113 illustrés de manière schématique. Un signal de contrôle analogue 125 est envoyé par le circuit de diagnostic si une des sources lumineuses du groupe L2 est identifiée comme étant défaillante. En pratique, l'implémentation du signal de contrôle et des moyens d'interruption se fait par la création d'un court-circuit sur la résistance RBIN qui permet de définir le courant délivré par un circuit de pilotage. En cas de court-circuit, le circuit de pilotage en question interrompt automatiquement l'alimentation de la branche montée en charge. Alternativement, le signal de contrôle peut être utilisé pour éteindre complètement les pilotages des sources lumineuses. Ceci décrit de manière générale le fonctionnement du dispositif ainsi que les étapes principales du procédé selon l'invention. Des réalisations concrètes sont décrites dans ce qui suit, sans pour autant limiter la protection aux exemples données. Sur base des principes décrits et des exemples donnés, l'homme du métier sera capable d'implémenter et/ou d'adapter l'invention selon les besoins qui s'imposent. Les caractéristiques techniques décrites pour un mode de réalisation donné sont applicables à d'autres modes de réalisation de l'invention, sauf si le contraire est indiqué. Dans les modes de réalisation décrits, des diodes électroluminescentes seront considérées à titre exemplaire de sources lumineuses.

Dans le mode de réalisation préféré illustré par la figure 2, les moyens de détection et de contrôle 220 sont branchés en série sur chacune des branches alimentées par chacun des circuits de pilotage. Trois circuits de pilotage connus 210, 212, 214 sont illustrés, chaque circuit étant apte à piloter en courant une branche LD1, LD2, LD3 de quatre LEDs mises en série. Les moyens de détection et de contrôle sont reliés par des éléments de circuit 223 aux circuits de pilotage, de façon à ce que les circuits de pilotage sont commandés par les moyens de détection et de contrôle lorsque la défaillance d'une LED dans un des groupes LD1, LD2 ou LD3 est détectée. La branchement en série des moyens de détection et de contrôle 220 en aval des LEDs de chaque branche permet en outre de mesurer le courant passant par chacune des branches LD1, LD2, LD3. Dans le cas d'une défaillance d'au moins une LED dans une branche, le courant dans la branche correspondante devient nul au niveau de moyens de détection 220. La détection de la chute de courant dans une branche est le signal utilisé pour commander l'interruption des alimentations de toutes les autres branches. L'interruption se fait par exemple de manière automatique en créant un court-circuit sur la résistance RBIN du circuit de pilotage de chaque branche de LEDs.

La figure 3 illustre un mode de réalisation préféré du circuit de diagnostic et de contrôle 320 selon le concept montré en figure 2. Le circuit comprend des moyens de connexion destinés à connecter le module 320 sur deux branches de LEDs LD1, LD2, et des moyens de connexion 323 destinés à relier le module 320 aux résistances RBIN des deux circuits de pilotage qui pilotent les branches LD1 et LD2 respectivement. Des moyens de mesures du courant 328, 329 sont reliés aux bornes de connexion des branches LD1 et LD2 respectivement, ainsi qu'aus moyens de contrôle 320. Dans l'exemple montré, des moyens de protection d'entrée 326 sont prévus, ainsi qu'un moyen d'activation 327 de la fonction de diagnostic. De préférence, ces éléments 326, 327 permettent le fonctionnement du module 320 uniquement si une tension seuil est appliquée en entrée. Le diagnostic n'est alors fonctionnel que si la tension seuil, par exemple de 9V, est appliquée. Afin d'éviter la détection de faux positifs, un délai de réaction minimal peut également être implémenté, par exemple de l'ordre de 200ms. Les moyens de contrôle ne sont dans ce cas activés que lorsqu'une chute de courant d'une durée de plus de 200ms est détectée. Les moyens de contrôle 322 permettent de commander l'interruption de l'alimentation des branches de LEDs par le biais des connexions 323, si le courant mesuré sur une des branches LD1, LD2 a chuté. Une implémentation exemplaire des fonctionnalités décrites est donnée par les circuits des figures 4 à 8. La figure 4 illustre une implémentation exemplaire des moyens de protection d'entrée 326 de la figure 3. La figure 5 montre une implémentation exemplaire de moyens d'activation 327 de la figure 3. Les figures 6 et 7 montrent une implémentation exemplaire des moyens de mesures de courant 328, 329 sur les branches LD1 et LD2 respectivement. Finalement, la figure 8 illustre une implémentation exemplaire du moyen de contrôle 322. En prenant l'exemple de la branche LD1, le circuit 328 (figure 6) permet de détecter une chute de courant, et donc la défaillance d'au moins une LED, au niveau de la branche LD1. L'interconnexion avec le circuit de contrôle 322 (figure 8) est réalisée au niveau du noeud « B ». Si le courant indiqué en « B » est nul, les moyens de contrôle 322 créent un court-circuit sur la résistance RBIN des moyens de pilotage de la branche LD2. A l'aide de la description donnée, l'homme du métier saura modifier les circuits électroniques décrits et créer des circuits alternatifs implémentant des fonctions similaires sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. De manière alternative aux moyens de mesure du courant, les moyens de détection et de contrôle peuvent utiliser des moyens de mesure de tension sur chacune des branches de sources lumineuses. La variation de tension détectée dans une branche au cas d'une défaillance d'une source lumineuse est alors utilisée comme signal de contrôle pour l'interruption de l'alimentation de toutes les branches du système.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de pilotage de l'alimentation électrique (100, 200, 300) d'une pluralité de sources lumineuses, la pluralité de sources lumineuses étant divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses, caractérisé en ce que le dispositif comprend au moins deux circuits de pilotage (110,112; 210,212), chaque circuit de pilotage étant apte à piloter l'alimentation d'un groupe de sources lumineuses monté en charge, et en ce que le dispositif comprend en outre un circuit de diagnostic et de contrôle (120, 220, 320), le circuit de diagnostic et de contrôle comprenant des moyens de détection agencés de façon à détecter la défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses, et des moyens de commande agencés de façon à commander l'interruption de l'alimentation de l'autre groupe de sources lumineuses suite à la détection de ladite défaillance.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources lumineuses de chaque groupe sont montées en série.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de diagnostic et de contrôle (220, 320) est agencé en série et en aval de chaque groupe des sources lumineuses, et en ce que les moyens de détection sont des moyens de détection de courant électrique traversant chaque groupe.
4. 4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (322) sont configurés pour court-circuiter une résistance RBIN de chacun de circuits de pilotage, si la défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses est détectée.
5. 5. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes, LED.
6. 6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque circuit de pilotage (110,112; 210,212) est apte à piloter l'alimentation d'un nombre de sources lumineuses inférieure au nombre de sources lumineuses de ladite pluralité de sources.
7. 7. Système lumineux pour un véhicule automobile, notamment d'éclairage et/ou de signalisation, comprenant une pluralité de sources lumineuses et au moins un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique des sources lumineuses, la pluralité de sources lumineuses étant divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses, caractérisé en ce que ledit dispositif est conforme à une des revendications 1 à 6.
8. 8. Procédé de pilotage de l'alimentation électrique (100, 200, 300) d'une pluralité de sources lumineuses, la pluralité de sources lumineuses étant divisée en au moins deux groupes de sources lumineuses, comprenant les étapes de : - mise à disposition d'au moins deux circuits de pilotage (110,112; 210,212), chaque circuit de pilotage étant apte à piloter l'alimentation d'un groupe de sources lumineuses monté en charge ; - détection d'une défaillance d'au moins une source lumineuse d'un groupe de sources lumineuses par des moyens de détection ; - commande de l'interruption de l'alimentation de l'autre groupe de sources lumineuses par des moyens de commande suite à la détection de ladite défaillance.