FR3019266A1

FR3019266A1 - Systeme d'eclairage pour vehicule avec reglage automatise

Info

Publication number: FR3019266A1
Application number: FR1452862A
Authority: FR
Inventors: Hafid Elidrissi; Loic Boinet
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2015-10-02
Anticipated expiration: 2034-04-01
Also published as: FR3019266B1

Abstract

La présente invention concerne un système d'éclairage adaptatif (1) pour véhicule comprenant : - une pluralité de modules élémentaires (40A, 40B, 40C, 40D) d'émission d'un faisceau lumineux comprenant des moyens électroniques de pilotage du faisceau lumineux; - un dispositif optique transformant chaque faisceau lumineux pour produire une image élémentaire sur un écran (6) à l'avant du véhicule, Ce système comprend aussi une caméra (8), et un calculateur (38) relié à la caméra (8) pour déterminer automatiquement des informations de commande permettant de caler les différentes images élémentaires entre elles et de stocker ces informations de commande.

Description

Système d'éclairage pour véhicule avec réglage automatisé La présente invention concerne un système d'éclairage pour véhicule automobile, avec étalonnage automatique du faisceau lumineux émis par un tel système d'éclairage.

Actuellement, tous les véhicules roulant sur la route comportent un dispositif d'éclairage de la route, utilisé en cas de visibilité insuffisante, par exemple le soir, la nuit ou lors d'intempéries. Classiquement, il existe sur les véhicules automobiles modernes plusieurs types d'éclairages : - un éclairage dit «de route », réalisé au moyen de projecteurs qui émettent un 10 faisceau lumineux dirigé vers l'horizon, et qui éclairent la scène de route intégralement sur une longue distance, d'environ 200 mètres, - un éclairage dit « de croisement », réalisé au moyen de projecteurs de croisement, ou codes, qui émettent un faisceau de lumière délimité par un plan de coupure supérieure, incliné d'environ 1% par rapport à l'horizontale et descendant, donnant au conducteur une 15 visibilité sur une distance de l'ordre de 60 à 80 mètres. Cette coupure supérieure descendante a pour but d'éviter d'éblouir les autres usagers présents dans la scène de route s'étendant devant le véhicule ou sur les bas-côtés de la route, - un éclairage dit « de brouillard », utilisé en cas de visibilité réduite, réalisé au moyen de projecteurs qui émettent un faisceau de courte portée, de l'ordre de 40 mètres, limité vers 20 le haut par un plan de coupure, très étalé latéralement et ne comportant pas de rayon montant susceptible de donner lieu à des phénomènes indésirables avec les gouttelettes de brouillard, et pour permettre au conducteur d'apprécier son environnement immédiat. Les dispositifs projecteurs qui viennent d'être évoqués, et plus particulièrement ceux qui sont utilisés comme feux de croisement, produisent des faisceaux lumineux qui sont 25 perfectibles lorsque ces dispositifs projecteurs sont utilisés dans certaines conditions. On a ainsi récemment élaboré de nouvelles fonctions, désignées comme fonctions élaborées et regroupées sous le nom d'AFS (abréviation pour « Advanced Frontlighting System » en anglais), qui proposent notamment d'autres types de faisceaux. Ces fonctions élaborées sont par exemple adaptées à la ville, ou à l'autoroute, ou à 30 une portion de route en virage, ou à une conduite par temps pluvieux, ou à l'assiette du véhicule etc.... Dans de tels cas, on utilise des « informations véhicule » (et aussi à l'environnement), tels que le type de route emprunté, l'occurrence de pluie, l'assiette du véhicule, etc... pour corriger une configuration de référence des projecteurs, par exemple en jouant sur l'inclinaison des projecteurs, et/ou leur direction et/ou ou leur intensité. 35 La modification au cours de roulage du véhicule n'intervient cependant que pour modifier une configuration d'éclairage de base, correspondant par exemple à une configuration d'éclairage à l'arrêt du véhicule. En dehors de la nécessité légale de pouvoir faire varier à l'arrêt par des moyens mécaniques l'inclinaison des faisceaux émis par les projecteurs, il est possible d'utiliser des moyens mécaniques pour agir au cours du roulage sur divers paramètres, par exemple l'orientation des projecteurs etc... On connait également des moyens électroniques permettant de produire des faisceaux d'éclairage étalonnés de façon variable, modulables, tant du point de vue de la forme du faisceau, de sa direction, de son intensité, de la répartition de cette intensité dans le faisceau etc... De tels moyens électroniques sont mieux adaptés que les moyens mécaniques au pilotage et à la modulation de faisceaux d'éclairage au cours du roulage. On connaît par exemple du document WO 99/11968 un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile, comprenant une surface de micro-miroirs à pilotage électronique, éclairée par un faisceau lumineux de rayons parallèles. Chaque micro-miroir peut prendre deux positions, une position « active » dans laquelle il réfléchit les rayons lumineux vers un système optique d'imagerie, qui projette ces rayons lumineux dans la scène de route devant le véhicule, et une position « inactive » dans laquelle il réfléchit les rayons lumineux vers un dispositif absorbant la lumière. L'ensemble des micro-miroirs modifie la distribution des rayons lumineux pour former différents faisceaux lumineux. Les pertes de lumière engendrées par une telle conception sont toutefois très importantes. De plus, ce dispositif présente un encombrement important. On connaît encore du document EP 2 063 170 un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile, muni d'une source laser dont le rayon est renvoyé par un dispositif de balayage sur une surface disposée au foyer d'une optique de projection et composée d'une pluralité d'éléments de phosphore. Ces éléments de phosphore réémettent de la lumière blanche qui est projetée par une lentille pour former un faisceau d'éclairage sur la route en avant du véhicule. Les segments de phosphore sont disposés entre la source laser et la lentille de projection, au foyer de cette lentille. Une telle conception présente de nombreux inconvénients. Le fait d'utiliser les éléments de phosphore en transmission, c'est-à-dire en les éclairant par un faisceau laser 30 d'un côté et en recueillant la lumière émise de l'autre côté implique : d'une part que l'épaisseur de phosphore soit faible : Il en résulte que ce dispositif présente le danger d'une possibilité non négligeable qu'une partie du faisceau laser traverse directement l'épaisseur de phosphore, soit reçue par la lentille et donc projetée dans la scène de route en avant du véhicule. Selon la puissance et 35 la longueur d'onde d'émission de la source laser, celle-ci peut représenter un réel danger pour la vue des êtres vivants présents dans la scène de route, et provoquer des brûlures irréversibles de leur rétine. - d'autre part que le phosphore soit déposé sur un matériau transparent. De manière habituelle, le phosphore est déposé sur du polycarbonate ou sur du verre, qui sont connus pour être de mauvais conducteurs thermiques. Or la puissance du rayonnement laser nécessaire pour réaliser un faisceau d'éclairage automobile est relativement importante. Il en résulte alors un échauffement important du phosphore, et donc une diminution importante de son rendement de conversion du rayonnement laser en lumière blanche. D'autre part, l'utilisation des substrats transparents mentionnés plus haut entraîne une diminution de l'efficacité du système due aux phénomènes d'absorption inéluctable du matériau aussi bien qu'aux réflexions parasites à la traversée de ces dioptres. Une partie du rayonnement se trouve alors réfléchie vers la source de rayonnement., d'où une perte supplémentaire d'efficacité. On connait enfin, de par la demande FR 2 993 831 A1, un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile, comportant : - au moins une source lumineuse primaire émettant un rayonnement lumineux, de préférence laser, - un système de balayage recevant le rayonnement lumineux de la source lumineuse primaire et le répartissant spatialement sur la surface d'un dispositif de conversion de longueur d'onde, par exemple une surface de type au phosphore. - le dispositif de conversion de longueur d'onde recevant le rayonnement lumineux de la source primaire et réémettant un rayonnement de lumière blanche, - un système optique d'imagerie recevant la lumière blanche réémise par le dispositif de conversion de longueur d'onde et projetant cette lumière en avant du véhicule pour former un faisceau d'éclairage, le dispositif de conversion de longueur d'onde étant situé au voisinage d'un plan focal du système optique d'imagerie. Dans ce dispositif d'éclairage, le système de balayage et le système optique sont situés du même côté du dispositif de conversion de longueur d'onde, et l'intensité du rayonnement de lumière blanche émise par le dispositif de conversion de longueur d'onde 30 est modulable entre une valeur minimale et une valeur maximale. Ces divers systèmes d'éclairage à pilotage électronique, typiquement en utilisant des micro-miroirs d'orientation pilotable et un système à balayage, sont très bien adaptés à la mise en oeuvre pendant le roulage d'une modification de la configuration des projecteurs, par rapport à une configuration de référence, à partir d'informations véhicule. 35 La configuration de référence d'un système d'éclairage (par exemple l'éclairage de croisement) est typiquement réalisée, dans les systèmes d'éclairage précités, par : - une pluralité de modules élémentaires d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, chacun de ces modules élémentaires comprenant des moyens électroniques élémentaires de calibration et/ou de pilotage du faisceau lumineux élémentaire émis par ce module élémentaire ; - un dispositif optique global apte à transformer chaque faisceau lumineux 5 élémentaire émis en un faisceau élémentaire d'éclairage. Un projecteur peut par exemple comprendre deux modules élémentaires d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, alimentant un module optique commun. Les modules élémentaires d'émission sont parfois appelés LSS, d'après la terminologie anglaise « Laser Scanning System » qui signifie système de balayage laser. 10 En raison des tolérances mécaniques de montage du véhicule neuf, ou de son évolution dans le temps, il n'est pas possible d'obtenir par construction une configuration de montage d'un projecteur comprenant plusieurs modules élémentaires LSS, et a fortiori une configuration de montage de plusieurs projecteurs, qui soit conforme à une configuration de référence prédéterminée. Il est donc classique, dans l'état de la technique, de procéder à un 15 réglage des différents faisceaux d'éclairage obtenus au montage pour par exemple aligner les directions moyennes et/ou les bords des faisceaux d'éclairages élémentaires issus de différents modules élémentaires LSS. Ce réglage implique de mettre en oeuvre des moyens de mesure adaptés, et la présence d'un opérateur pour réaliser et optimiser ce réglage. La présente invention se place dans ce contexte et a pour objet de proposer un 20 système d'éclairage pour véhicule automobile, tel que le faisceau lumineux émis par un tel système d'éclairage permette un étalonnage automatique du faisceau lumineux global émis par un tel système d'éclairage, en conformité avec un éclairage de référence. Dans ce but, la présente invention a notamment pour objet un système d'éclairage adaptatif pour véhicule automobile comprenant : 25 - une pluralité de modules élémentaires d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, chacun de ces modules élémentaires comprenant des moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage du faisceau lumineux élémentaire émis par ce module élémentaire ; - un dispositif optique global apte à transformer chaque faisceau lumineux 30 élémentaire émis en un faisceau élémentaire d'éclairage apte à produire une image élémentaire sur un écran disposé sur une scène à l'avant du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend également : - une caméra, apte à acquérir des informations d'image(s) numérisée(s) relatives à un ensemble prédéterminé d'image(s) composée(s), formée(s) chacune par un groupe 35 d'images élémentaires produites ensemble, - un calculateur relié à la caméra pour acquérir ces informations d'image(s) numérisée(s), programmé pour utiliser ces informations d'image(s) numérisée(s) afin de déterminer, pour chaque module élémentaire, des informations élémentaires finales de commande permettant de commander lesdits moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage de façon à ce que la totalité des images élémentaires produites ensemble forme sur l'écran une image globale sensiblement identique à une image de référence prédéterminée, - des moyens de commande séquentielle automatisée de l'acquisition par la caméra des informations d'image(s) numérisée(s) relatives à chaque image composée dudit ensemble prédéterminé, de transmission de ces informations d'image(s) numérisée(s) au calculateur, et de leur utilisation par ce calculateur, de façon à permettre la détermination automatisée par le calculateur, pour chaque module élémentaire, desdites informations élémentaires finales de commande, et leur stockage automatisé dans des moyens de stockage. Ainsi, les paramètres de réglage (ou d'étalonnage automatique du faisceau lumineux global émis en conformité avec un éclairage de référence) peuvent être obtenus de façon 15 complètement automatisée, sans intervention humaine, et ces paramètres peuvent être conservés et stockés. Ce dispositif peut notamment être installé dans une partie terminale du montage d'un véhicule, sur une chaîne de montage. Lorsque tous les composants d'un certain poids sont montés sur le véhicule, le véhicule est dans une configuration de base, et le réglage de 20 l'éclairage peut alors être fait automatiquement, puis conservé dans des moyens de stockage. Ainsi, à chaque démarrage du véhicule, les paramètres de réglage de chacun des modules élémentaires d'émission pourront être récupérés et mis en oeuvre, de façon à restaurer une image globale sensiblement identique à l'image de référence voulue. Eventuellement, le véhicule pourra être chargé, par exemple par un mannequin de 25 conducteur et optionnellement de passager, pour réaliser une configuration de base plus réaliste du véhicule. En fonction de l'évolution dans le temps du véhicule (usure des amortisseurs, éventuels accidents de la circulation etc...), il peut être souhaitable de déterminer à nouveau les informations élémentaires finales de commande, par exemple après un contrôle 30 technique ou une réparation. Ceci peut être fait par le dispositif précité. Le réglage comprend typiquement un réglage relatif des différentes images élémentaires entre elles, par exemple un alignement des parties inférieures, ou des lignes inférieures (ou supérieures) de chacune des images élémentaires, et/ou un calage de distance horizontale, par exemple d'une distance d'un point central, ou d'un bord d'une des 35 images élémentaires à un point central, ou à un bord d'une autre image élémentaire. Chaque image élémentaire comprend ainsi avantageusement au moins un élément d'identification du module élémentaire correspondant et/ou de positionnement de cette image. On peut ainsi utiliser un point central, ou un bord de l'image (par exemple un coin de l'image en L ou en L inversé ou doublement inversé), ou une croix disposée en son centre ou sur son pourtour etc... Pour l'élément d'identification du module élémentaire, on peut utiliser un numéro de 5 module, ou n'importe quel identifiant adéquat (par exemple DG pour projecteur droit, module de gauche etc...). Chaque identifiant de module ou de position pourra comprendre une partie plus lumineuse, ou moins lumineuse que l'image environnante (par exemple une croix centrale plus ou bien moins lumineuse). 10 Le réglage peut être également un réglage absolu, par exemple un réglage de la hauteur absolue de l'image globale et/ou un réglage de cette image globale par rapport à un plan médian du véhicule. A cet effet, l'écran pourra par exemple comprendre un marquage permettant de déterminer une direction horizontale et/ou une direction verticale, par exemple une ligne horizontale du niveau moyen ou du niveau inférieur de l'image globale de 15 référence, et/ou une ligne verticale par exemple passant par un plan médian de l'image globale de référence, ou bien une croix, ou tout autre ou tous autres éléments d'identification d'un niveau horizontal et/ou vertical de référence. Le dispositif peut comprendre des moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales, relatives aux différents modules 20 élémentaires, par réglage d'une image composée émise par deux modules élémentaires, dont le premier d'entre eux est un module élémentaire de départ, ou un module dont des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales, sont déjà déterminées, et le second d'entre eux est un module élémentaire pour lequel on cherche à déterminer des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales. 25 On peut ainsi partir d'un module élémentaire de départ, choisi, puis déterminer les informations élémentaires de commande d'un autre module élémentaire, en alignant l'image élémentaire de ce dernier par rapport à celle du module élémentaire de départ et ainsi de suite. On peut notamment choisir un premier module élémentaire et un second module élémentaire qui sont transversalement adjacents, et ainsi de suite, le calage de deux images 30 relativement proches ou partiellement superposées étant plus aisé. Après réglage relatif de l'ensemble des images élémentaires entre elles, on peut réaliser un réglage absolu global, par exemple en modifiant de façon coordonnée les informations élémentaires de commande des différents modules élémentaires pour obtenir les informations élémentaires finales de commande, afin par exemple de modifier le niveau 35 et/ou le centrage horizontal de l'image globale. On peut aussi réaliser d'abord un réglage absolu de l'image élémentaire du module de départ, en déterminant ses informations élémentaires finales de commande, puis déterminer de façon itérative les informations élémentaires finales de commande de chacun des autres modules élémentaires. On peut également réaliser un réglage relatif, non pas de deux images élémentaires entre elles, mais par exemple de la totalité des images élémentaires simultanément, soit de l'image globale, puis réaliser le réglage final de l'image globale en modifiant de façon coordonnée les informations élémentaires de commande des différents modules élémentaires. On peut enfin réaliser directement réglage final de la totalité des images élémentaires simultanément, soit de l'image globale finale.

Typiquement, chacune des images élémentaires comprend un bord inférieur s'étendant selon une direction sensiblement rectiligne, et les moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande sont configurés pour aligner les bords inférieurs de deux images élémentaires. Typiquement également, chacune des images élémentaires comprend un point 15 singulier identifiable, et les moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande sont configurés pour aligner horizontalement les points singuliers des différents modules. Avantageusement, les moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande sont configurés pour que la distance horizontale des points singuliers 20 correspondant à deux images élémentaires déterminées corresponde à une valeur prédéterminée. La caméra peut être une caméra spécifique prévue pour le seul dispositif d'éclairage. Mais de façon préférée, la caméra est une caméra embarquée intégrée au véhicule pour la visualisation d'une scène à l'avant du véhicule. Une telle caméra est alors utilisée également 25 pour d'autres buts, par exemple la détection d'obstacles ou de dangers, le parking automatisé du véhicule, etc... Les moyens de stockage des informations élémentaires de commande de chaque module élémentaire, de façon à pouvoir retrouver ces informations à chaque démarrage du véhicule peuvent être disposés à différentes localisations sur le véhicule. Ils peuvent être 30 compris dans un calculateur centralisé du véhicule (formés par exemple par une mémoire, dédiée ou non dédiée. De façon préférée, les moyens de stockage des informations élémentaires de commande de chaque module élémentaire sont intégrés à ce module élémentaire, et peuvent être typiquement une mémoire, elle aussi dédiée ou non dédiée à ce stockage. 35 Ainsi, on limite les échanges d'informations à chaque démarrage : les informations relatives à un module sont stockées sur place, et il n'est pas nécessaire de transférer ces informations, par exemple depuis le calculateur.

Les informations élémentaires finales de commande correspondent typiquement à un positionnement statique du véhicule. Lorsque celui-ci est en mouvement, le calculateur, ou un autre calculateur relié à un ensemble de moyens ou capteurs d'informations relatives aux conditions du véhicule ou de son environnement (par exemple conditions du véhicule en virage, assiette du véhicule, luminosité ambiante, présence d'autres véhicules circulant en sens inverse, conditions de brouillard, de pluie, de ville, d'autoroute etc...) peut utiliser les informations élémentaires finales de commande (pour conditions statiques initiales) et les modifier pour tenir compte des informations relatives aux conditions du véhicule.

Les moyens mis en oeuvre pour le calculateur, les moyens de commande séquentielle automatisée de l'acquisition par la caméra des informations d'image(s) numérisée(s), et les moyens de stockage des informations élémentaires de commande peuvent être séparés ou bien intégrés, partiellement, ou en totalité dans un ensemble unique de calcul, de commande et de stockage d'informations.

On peut donc utiliser des moyens séparés, ou partiellement intégrés, ou totalement intégrés dans un calculateur central unique gérant à la fois l'éclairage et d'autres fonctions utiles au fonctionnement du véhicule. Les modules élémentaires d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, qui comprennent des moyens électroniques élémentaires de calibration et de 20 pilotage du faisceau lumineux élémentaire émis, peuvent utiliser différentes technologies. On peut utiliser, comme indiqué dans le document WO 99/11968, un dispositif comprenant une surface de micro-miroirs à pilotage électronique, éclairée par un faisceau lumineux de rayons parallèles. Chaque micro-miroir peut prendre deux positions, une position « active » dans laquelle il réfléchit les rayons lumineux vers un système optique 25 d'imagerie, qui projette ces rayons lumineux dans la scène de route devant le véhicule, et une position « inactive » dans laquelle il réfléchit les rayons lumineux vers un dispositif absorbant la lumière. L'ensemble des micro-miroirs modifie la distribution des rayons lumineux pour former différents faisceaux lumineux. On peut utiliser, comme indiqué dans le document EP 2 063 170, un dispositif muni 30 d'une source laser dont le rayon est renvoyé par un dispositif de balayage sur une surface disposée au foyer d'une optique de projection et composée d'une pluralité d'éléments de phosphore. Ces éléments de phosphore réémettent de la lumière blanche qui est projetée par une lentille pour former un faisceau d'éclairage sur la route en avant du véhicule. Les segments de phosphore sont disposés entre la source laser et la lentille de projection, au 35 foyer de cette lentille. Les éléments de phosphore sont ainsi utilisés en transmission, c'est-à-dire en les éclairant par un faisceau laser d'un côté et en recueillant la lumière émise de l'autre côté.

De façon préférée, on peut aussi utiliser un dispositif dans lequel chaque module élémentaire de commande comprend une source d'un faisceau laser (typiquement bleu), qui alimente, de préférence après collimation, un dispositif à balayage par micro-miroirs pilotables au moyen des informations élémentaires de commande (initiales, finales, ou modifiées en cours de roulage du véhicule, pour produire un faisceau laser réfléchi réparti spatialement sur la surface d'un dispositif de conversion de longueur d'onde, typiquement une surface d'un matériau comprenant essentiellement du phosphore, cette surface étant apte à réémettre le faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche du même côté que le faisceau laser réfléchi.

L'invention concerne également un procédé de réglage automatisé d'un système d'éclairage d'un véhicule automobile à l'arrêt, ce système comprenant : - une pluralité de modules élémentaires d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, chacun de ces modules élémentaires comprenant des moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage du faisceau lumineux 15 élémentaire émis par ce module élémentaire ; - un dispositif optique global apte à transformer chaque faisceau lumineux élémentaire émis en un faisceau élémentaire d'éclairage apte à produire une image élémentaire sur un écran disposé à l'avant du véhicule, caractérisé en ce que l'on réalise par des moyens automatisés les opérations 20 suivantes : - on projette sur un écran disposé sur une scène à l'avant du véhicule une image composée produite par un groupe d'au moins deux desdits modules élémentaires émettant ensemble, - on acquiert au moyen d'une caméra des informations d'image numérisée relatives à 25 cette image composée et transmet ces informations d'image numérisée à un calculateur, - on utilise au moyen du calculateur ces informations numérisées pour déterminer, pour ces au moins deux modules élémentaires, des informations élémentaires de commande permettant de commander lesdits moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage de ces au moins deux modules élémentaires, de façon à obtenir une image 30 composée modifiée sensiblement identique à une image composée de référence prédéterminée, - on réitère si besoin est les opérations précédentes pour au moins un autre groupe de modules, de façon à ce que la totalité des images élémentaires produites ensemble en utilisant toutes les informations élémentaires de commande ainsi déterminées, puisse former 35 sur l'écran une image globale sensiblement identique à une image de référence prédéterminée, intermédiaire ou finale, - optionnellement, on modifie de façon coordonnée l'ensemble des informations élémentaires de commande, pour obtenir des informations élémentaires finales de commande, - on stocke la totalité des informations élémentaires de commande ainsi obtenus dans des moyens de stockage.

Typiquement, chacun des groupes de modules est constitué par deux modules, dont l'un d'entre eux est un module élémentaire de départ ou un module élémentaire dont des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales, sont déjà déterminées, et le second d'entre eux est un module élémentaire pour lequel on cherche à déterminer des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - La figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile comprenant un système d'éclairage adaptatif selon l'invention, ce véhicule étant disposé devant un écran ; - La figure 2 représente schématiquement un dispositif d'éclairage préféré utilisable dans le cadre de l'invention ; - La figure 3 représente schématiquement une variante du dispositif d'éclairage préféré utilisable dans le cadre de l'invention ; - Les figures 4 et 5 représentent schématiquement les images élémentaires émises par deux modules élémentaires adjacents, respectivement avant et après détermination et utilisation des informations élémentaires finales de commande relatives à ces deux modules, et - La figure 6 montre une représentation fonctionnelle schématique d'un mode de réalisation du système d'éclairage adaptatif selon l'invention.

On a représenté sur la figure 1 un véhicule automobile 2 comprenant un système d'éclairage adaptatif selon l'invention. Le véhicule comprend un projecteur d'éclairage avant-droit 4A et un projecteur d'éclairage avant-gauche 4B. Chacun de ces projecteurs comprend typiquement deux modules élémentaires qui peuvent chacun émettre un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, transformé dans un dispositif optique global en un faisceau élémentaire d'éclairage apte à produire sur un écran 6 une image élémentaire pouvant être acquise par une caméra numérique embarquée 8. Les figures 2 et 3 représentent schématiquement une partie d'un dispositif d'éclairage préféré utilisable dans le cadre de l'invention, selon deux variantes de réalisation. Chacune 35 de ces figures correspond à un module élémentaire, et la partie correspondante du dispositif optique global. Un tel dispositif comprend une source de rayonnement lumineux 10, constituée d'une source lumineuse primaire 12, éventuellement d'une optique de focalisation 14, et d'un système de balayage 16. La source lumineuse primaire 12 est constituée d'une source laser, par exemple une diode laser, émettant par exemple un rayonnement laser L dont la longueur d'onde est comprise entre 400 nanomètres et 500 nanomètres, et de préférence voisine de 450 ou 460 nanomètres. Ces longueurs d'onde correspondent à des couleurs allant du bleu au proche ultraviolet. La source lumineuse primaire 12 peut également être constituée d'un dispositif optique combinant en un seul faisceau plusieurs rayonnements lasers, par exemple à l'aide 10 de fibres optiques ou de dispositifs tirant profit des polarisations différentes de différentes sources laser. Dans le dispositif représenté sur la figure 2, le système de balayage 16 comprend deux miroirs 16H et 16V mobiles oscillant autour d'axes orthogonaux, gérés par une unité de commande 18, disposés de telle sorte que : 15 le miroir 16H reçoit directement le rayonnement généré par la source laser 12, et il est mobile autour d'un axe H, de manière à réfléchir le rayon laser vers le miroir 16V, et le miroir 16V reçoit directement le rayon laser du miroir 16H, et il est mobile autour d'un axe V, de manière à réfléchir le rayon laser vers un dispositif de conversion de longueur d'onde 20. 20 Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le système de balayage 16 comprend un micro-miroir unique 16, mobile autour de deux axes orthogonaux, tel que ceux qui sont utilisés dans les systèmes de balayage optique appelés « scanners » (ou dispositifs de scannage). Le rayon laser L généré par la source 12 est ainsi dévié selon deux directions par le 25 système de balayage 16, et il en émerge dans un angle solide interceptant toute la surface d'un dispositif de conversion de longueur d'onde 20, comme par exemple une plaque de phosphore, ou plus exactement une plaque sur laquelle a été déposée une couche continue et homogène de phosphore. De façon connue, chaque point de la plaque du dispositif de conversion de longueur 30 d'onde 20 recevant le rayon laser L, par essence monochromatique et cohérent, réémet alors une lumière B de longueur d'onde différente, et notamment une lumière qui peut être considérée comme « blanche », c'est-à-dire qui comporte une pluralité de longueurs d'onde entre environ 400 nanomètres et 800 nanomètres, c'est-à-dire comprises dans le spectre de la lumière visible. Cette émission de lumière se produit, selon un diagramme d'émission 35 lambertienne, c'est-à-dire avec une intensité lumineuse uniforme dans toutes les directions. La lumière B est convertie dans un dispositif optique global, par exemple du type à lentille 22 en un faisceau élémentaire d'éclairage F.

On se réfère maintenant aux figures 4 et 5 qui représentent schématiquement les images élémentaires 24 et 26 émises par deux modules élémentaires adjacents, respectivement avant et après détermination et utilisation des informations élémentaires finales de commande relatives à ces deux modules.

L'image élémentaire 24 comprend une zone en forme de L, dans laquelle la luminosité est réduite, qui est un élément d'identification 28 du module élémentaire source de cette image élémentaire et également de positionnement de cette image élémentaire (par exemple le coin du L peut être le centre de l'image 24). L'image élémentaire 26 comprend une zone en forme de L renversé, dans laquelle la 10 luminosité est réduite, qui est un élément d'identification 30 du module élémentaire source de cette image élémentaire, et également de positionnement de cette image élémentaire (par exemple le coin du L renversé peut être le centre de l'image 26). L'écran 6 comprend optionnellement des marquages (ou repères) 32 : marquage horizontal, et 34, 36 : marquages verticaux dont la fonction sera explicitée ci-après. 15 Les deux images élémentaires 24 et 26 de la figure 4 ne sont pas alignées dans leur partie inférieure (leur bord inférieur s'étendant selon une direction sensiblement rectiligne horizontale). Ces deux images correspondent par exemple à des informations élémentaires initiales de commande permettant de commander lesdits moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage pour les deux modules correspondants. 20 A partir des images élémentaires initiales 24 et 26 de la figure 4, captées par la caméra embarquée, et des informations d'images numérisées correspondantes, le calculateur relié à la caméra peut acquérir ces informations et est programmé pour les utiliser afin de déterminer, pour chacun des modules élémentaires sources des images élémentaires 24, 26, les informations élémentaires de commande (intermédiaires ou finales) 25 permettant de commander les moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage de façon à ce que les deux images élémentaires 24 et 26 produites ensemble forment sur l'écran une image sensiblement identique à une image de référence prédéterminée, telle que représentée à la figure 5. On peut constater sur la figure 5 que les bords inférieurs des images élémentaires 30 24, 26 sont alignés, au niveau horizontal voulu (marquage 32), et que la position de chacun des éléments d'identification et de positionnement 28, 30 coïncide avec un marquage vertical 34, 36. Le système d'éclairage adaptatif selon l'invention a donc permis de caler les deux images élémentaires conformément à une position relative prédéterminée recherchée. Le calculateur peut n'utiliser que des repères relatifs entre les images élémentaires 35 24 et 26 (par exemple la position relative des bords inférieurs de ces images), et/ou la position relative des éléments d'identification (et de positionnement) 28 et 30. Le calculateur peut aussi utiliser des repères absolus, par exemple le marquage horizontal 32 formé par la ligne pointillée horizontale, et/ou des marquages verticaux, par exemple les marquages 34, 36 formés par des lignes verticales. Les marquages verticaux ne sont utilisés que lorsque, typiquement, la position transversale de l'écran par rapport au véhicule est bien déterminée.

On peut donc ainsi, de proche en proche, régler de façon coordonnée la totalité des images élémentaires produites ensemble, de façon à pouvoir former sur l'écran une image globale sensiblement identique à une image de référence prédéterminée. On utilise typiquement des moyens de commande séquentielle automatisée de l'acquisition par la caméra des informations d'image(s) numérisée(s) relatives à chaque image composée (typiquement formée de deux images élémentaires correspondant à deux modules adjacents, de transmission de ces informations d'image(s) numérisée(s) au calculateur, et de leur utilisation par ce calculateur, de façon à permettre la détermination automatisée par le calculateur, pour chaque module élémentaire, des informations élémentaires finales de commande, et leur stockage automatisé dans des moyens de stockage. Alternativement, on peut régler aussi trois, quatre, ou la totalité des images élémentaires produites ensemble, en une seule étape. On peut enfin partir d'un module élémentaire de départ, prédéterminé, puis déterminer les informations élémentaires de commande d'un autre module élémentaire, en 20 alignant l'image élémentaire de ce dernier par rapport à celle du module élémentaire de départ et ainsi de suite. On peut notamment choisir un premier module élémentaire et un second module élémentaire qui sont transversalement adjacents, et ainsi de suite, le calage de deux images relativement proches ou partiellement superposées étant plus aisé. 25 Après réglage relatif de l'ensemble des images élémentaires entre elles, on peut réaliser un réglage absolu global, par exemple en modifiant de façon coordonnée les informations élémentaires de commande des différents modules élémentaires pour obtenir les informations élémentaires finales de commande, afin par exemple de modifier le niveau et/ou le centrage horizontal de l'image globale. 30 On se réfère maintenant à la figure 6, qui montre une représentation fonctionnelle schématique d'un mode de réalisation du système d'éclairage adaptatif selon l'invention : Ce système d'éclairage adaptatif 1 comprend notamment : - Un calculateur 38, qui comprend au moins un module de calcul, permettant de traiter les informations d'images numérisées transmises par la caméra afin de 35 déterminer, pour chaque module élémentaire, des informations élémentaires finales de commande ; - Des modules élémentaires 40A, 40B, 40C, 40D, d'émission, pour chacun, d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche qui est transformé par un dispositif optique global 42 en un faisceau élémentaire d'éclairage apte à produire une image élémentaire sur un écran 6 disposé sur une scène à l'avant du véhicule. - La caméra embarquée 8 ; Le calculateur 38 peut comprendre également des moyens de commande séquentielle automatisée de l'acquisition par la caméra des informations d'image(s) numérisée(s) relatives à chaque image composée, et/ou des moyens séquentiels de réglage de proche en proche des images élémentaires, de façon à permettre la détermination automatisée par le calculateur, pour chaque module élémentaire, desdites informations élémentaires finales de commande, et leur stockage automatisé dans des moyens de stockage. Les flèches représentées sur la figure 6 indiquent les échanges ou transmissions d'informations entre les différents éléments fonctionnels du système.

Les moyens de stockage de ces informations élémentaires finales de commande peuvent être intégrés au calculateur (par exemple dans une mémoire informatique). Mais, avantageusement, les moyens de stockage de ces informations sont localisés et intégrés aux différents modules élémentaires, dans des moyens de stockage locaux répartis 40A1, 40B1, 40C1, 40D1. Ceci permet, avantageusement, d'éviter à chaque démarrage des transmissions importantes d'informations entre le calculateur et les différents modules élémentaires, les informations étant stockées localement. Le calculateur 38 est par ailleurs typiquement relié au réseau 44 des informations relatives au véhicule (et/ou à l'environnement), par exemple aux informations telles que le type de route emprunté, l'occurrence de pluie, l'assiette du véhicule, etc... Au cours du roulage, le calculateur peut alors corriger la configuration de référence du système d'éclairage, par exemple en jouant sur l'inclinaison des projecteurs, et/ou leur direction et/ou ou leur intensité. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS1. Système d'éclairage adaptatif (1) pour véhicule automobile (2) comprenant : - une pluralité de modules élémentaires (40A, 40B, 40C, 40D) d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, chacun de ces modules élémentaires comprenant des moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage du faisceau lumineux élémentaire émis par ce module élémentaire ; - un dispositif optique global (42) apte à transformer chaque faisceau lumineux élémentaire émis en un faisceau élémentaire d'éclairage apte à produire une image élémentaire (24, 26) sur un écran (6) disposé sur une scène à l'avant du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend également : - une caméra (8), apte à acquérir des informations d'image(s) numérisée(s) relatives à un ensemble prédéterminé d'image(s) composée(s), formée(s) chacune par un groupe d'images élémentaires produites ensemble, - un calculateur (38) relié à la caméra (8) pour acquérir ces informations d'image(s) numérisée(s), programmé pour utiliser ces informations d'image(s) numérisée(s) afin de déterminer, pour chaque module élémentaire (40A, 40B, 40C, 40D), des informations élémentaires finales de commande permettant de commander lesdits moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage de façon à ce que la totalité des images élémentaires (24, 26) produites ensemble forme sur l'écran une image globale sensiblement identique à une image de référence prédéterminée, - des moyens de commande séquentielle automatisée de l'acquisition par la caméra (8) des informations d'image(s) numérisée(s) relatives à chaque image composée dudit ensemble prédéterminé, de transmission de ces informations d'image(s) numérisée(s) au calculateur (38), et de leur utilisation par ce calculateur, de façon à permettre la détermination automatisée par le calculateur, pour chaque module élémentaire, desdites informations élémentaires finales de commande, et leur stockage automatisé dans des moyens de stockage (40A1, 40B1, 40C1, 40D1).
2. Système selon la revendication 1, dans lequel chaque image élémentaire (24, 26) comprend au moins un élément d'identification (28, 30) du module élémentaire correspondant et/ou de positionnement de cette image.
3. Système selon la revendication 2, dans lequel chaque image élémentaire comprend au moins un élément de positionnement de cette image, par exemple une croix disposée en son centre ou sur son pourtour.
4. Système selon la revendication 2 ou 3, dans lequel chaque image élémentairecomprend au moins un élément d'identification (28, 30) du module élémentaire correspondant.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales, relatives aux différents modules élémentaires, par réglage d'une image composée émise par deux modules élémentaires, dont le premier d'entre eux est un module élémentaire de départ, ou un module dont des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales, sont déjà déterminées, et le second d'entre eux est un module élémentaire pour lequel on cherche à déterminer des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales.
6. Système selon la revendication 5, dans lequel le premier module élémentaire et le second module élémentaire sont transversalement adjacents. 15
7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chacune des images élémentaires (24, 26) comprend un bord inférieur s'étendant selon une direction sensiblement rectiligne, et les moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande sont configurés pour aligner les bords 20 inférieurs de deux images élémentaires (24, 26).
8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel chacune des images élémentaires comprend un point singulier identifiable, et les moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande sont configurés pour 25 aligner horizontalement les points singuliers des différents modules.
9. Système selon la revendication 8, dans lequel les moyens de détermination itérative d'informations élémentaires de commande sont configurés pour que la distance 30 horizontale des points singuliers correspondant à deux images élémentaires déterminées corresponde à une valeur prédéterminée.
10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la caméra (8) est une caméra embarquée intégrée au véhicule pour la visualisation 35 d'une scène à l'avant du véhicule.
11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de stockage (40A1, 40B1, 40C1, 40D1) desdites informations élémentaires de commande de chaque module élémentaire sont intégrés à ce module élémentaire(40A, 40B, 40C, 40D).
12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écran comprend un marquage (32, 34, 36) permettant de déterminer une direction horizontale et/ou une direction verticale.
13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque module élémentaire (40A, 40B, 40C, 40D) de commande comprend une source d'un faisceau laser bleu, qui alimente, de préférence après collimation, un dispositif à balayage par micro-miroirs pilotables au moyen desdites informations élémentaires de commande, pour produire un faisceau laser réfléchi réparti spatialement sur la surface d'un dispositif de conversion de longueur d'onde, par exemple une surface d'un matériau comprenant essentiellement du phosphore, cette surface étant apte à réémettre, du même côté que le faisceau laser réfléchi, ledit faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche.
14. Procédé de réglage automatisé d'un système d'éclairage d'un véhicule automobile à l'arrêt, ce système comprenant : - une pluralité de modules élémentaires d'émission d'un faisceau lumineux élémentaire de lumière blanche, chacun de ces modules élémentaires comprenant des moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage du faisceau lumineux élémentaire émis par ce module élémentaire ; - un dispositif optique global apte à transformer chaque faisceau lumineux élémentaire émis en un faisceau élémentaire d'éclairage apte à produire une image élémentaire sur un écran disposé à l'avant du véhicule, caractérisé en ce que l'on réalise par des moyens automatisés les opérations suivantes : - on projette sur un écran disposé sur une scène à l'avant du véhicule une image composée produite par un groupe d'au moins deux desdits modules élémentaires émettant ensemble, - on acquiert au moyen d'une caméra des informations d'image numérisée relatives à cette image composée et transmet ces informations d'image numérisée à un calculateur, - on utilise au moyen du calculateur ces informations numérisées pour déterminer, pour ces au moins deux modules élémentaires, des informations élémentaires de commande permettant de commander lesdits moyens électroniques élémentaires de calibration et de pilotage de ces au moins deux modules élémentaires, de façon à obtenir une image composée modifiée sensiblement identique à une image composée de référence prédéterminée,- on réitère si besoin est les opérations précédentes pour au moins un autre groupe de modules, de façon à ce que la totalité des images élémentaires produites ensemble en utilisant toutes les informations élémentaires de commande ainsi déterminées, puisse former sur l'écran une image globale sensiblement identique à une image de référence prédéterminée, intermédiaire ou finale, - optionnellement, on modifie de façon coordonnée l'ensemble des informations élémentaires de commande, pour obtenir des informations élémentaires finales de commande, - on stocke la totalité des informations élémentaires de commande ainsi obtenus dans des moyens de stockage.
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel chacun des dits groupes de modules est constitué par deux modules, dont l'un d'entre eux est un module élémentaire de départ ou un module élémentaire dont des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales, sont déjà déterminées, et le second d'entre eux est un module élémentaire pour lequel on cherche à déterminer des informations élémentaires de commande, intermédiaires ou finales.20