FR3047295A1 - Dispositif lumineux segmente pour un vehicule automobile utilisant plusieurs guides de lumiere - Google Patents

Dispositif lumineux segmente pour un vehicule automobile utilisant plusieurs guides de lumiere Download PDF

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Abstract

L'invention présente un dispositif de signalisation lumineux ayant une pluralité de segments distincts réalisés par des guides de lumière dédiés, associés à des sources lumineuses, par exemple de type diode électroluminescente, LED. Les mesures de l'invention permettent par exemple la réalisation d'un feu indicateur de direction à défilement à segments lumineux homogènes.

Description

Dispositif lumineux segmenté pour un véhicule automobile utilisant plusieurs guides de lumière L’invention a trait au domaine des feux de signalisation à défilement, notamment pour véhicules automobiles. En particulier, l’invention se rapporte à de tels dispositifs faisant usage de guides de lumière.
Les feux de signalisation plus particulièrement visés par l’invention sont des feux indicateurs de direction (communément dénommé clignotant) et des feux indicateurs de freinage (communément appelé feu stop). D’autres fonctions de signalisation comme notamment le feu de signalisation diurne (également désigné par l’abréviation DRL pour l’expression en langue anglaise Daytime Running Light).
Un feu indicateur de direction d’un véhicule automobile sert à faire savoir aux chauffeurs de véhicules voisins dans le trafic routier, que le chauffeur désire changer de direction. La bonne perception rapide du feu indicateur est un élément clé de la sécurité routière. Il est connu qu’un feu indicateur de direction est un feu qui émet un signal lumineux clignotant à lumière ambre ou rouge, le clignotement et la couleur étant choisis de façon à attirer l’attention d’un observateur rapidement vers le signal émis. L’utilisation d’un feu indicateur de direction à défilement (« tracer light ») permet d’augmenter la perceptibilité d’un tel signal et d’accroître la sécurité routière. En effet, le Système Visuel Humain réagit rapidement à un mouvement perçu. En général, un défilement d’une lumière est perçu plus rapidement qu’un changement de couleur et encore plus rapidement qu’un clignotement. L’utilisation de diodes électroluminescentes, LED, est de plus en plus préconisée dans le domaine des véhicules automobiles, afin de réaliser des fonctions lumineuses telles que les feux diurnes, feux de signalisation, ou par exemple les feux indicateurs de direction.
Il est connu des brevets EP2586992 et EP2696993 de réaliser un feu indicateur de direction à défilement avec une pluralité de LED disposées sur une seule rangée, ledit feu pouvant comporter un ou plusieurs tronçons disjoints qui se succèdent le long d’une direction principale sans chevauchement, les LED étant commandée soit individuellement soit par groupes à allumage séquentiel, depuis une extrémité du feu vers l’extrémité opposée, de sorte à obtenir l’effet de défilement.
Il est également connu d’utiliser des guides de lumière capables de guider des rayons lumineux incidents sur une face d’entrée du guide à travers un milieu de guidage vers une face de sortie du guide, qui est déportée par rapport à l’implantation de la source lumineuse dont les rayons lumineux sont issus. Cette technique permet notamment de générer des plages étendues de luminosité homogène, à l’aide d’une seule ou de quelques sources de lumières uniquement. A la meilleure connaissance des déposants, un feu indicateur à défilement utilisant la technologie des guides de lumière n’est pas connu dans l’état de la technique. L’invention a pour but de proposer un dispositif remédiant à au moins un des inconvénients connus dans l’état de la technique. L’invention a pour objet un dispositif de signalisation lumineuse pour un véhicule automobile. Le dispositif comprend une face de sortie de rayons lumineux qui comprend au moins une rangée divisée en une pluralité de plages qui se suivent le long d’une direction principale. Le dispositif est remarquable en ce qu’il comprend une pluralité de guides de lumière de forme généralement tubulaire. Chacun des guides est destiné à recevoir des rayons lumineux issus d’au moins une source lumineuse y associée par une face d’entrée, de guider les rayons à travers une zone de guidage, et d’émettre les rayons par une zone de sortie correspondant à une des plages de la face de sortie. La disposition des guides de lumière est telle que pour au moins un des guides, la zone de guidage se situe en amont de la zone de sortie d’au moins un des autres guides, dans la direction de sortie des rayons lumineux.
Vu de face, la zone de guidage d’un des guides se situe derrière la zone de sortie d’au moins un des autres guides.
De préférence, la zone de sortie de chaque guide peut correspondre à une plage distincte de la face de sortie du dispositif.
La zone de sortie de chacun des guides de lumière tubulaires peut de préférence comprendre une portion d’une surface latérale du guide située à son extrémité.
De préférence, chacun des guides peut comprendre dans sa zone de sortie des prismes réfléchissants destinés à diriger des rayons lumineux qui se propagent dans le guide de lumière vers une surface latérale du guide.
La face d’entrée de chacun des guides de lumière tubulaires peut préférentiellement correspondre à une extrémité axiale du guide.
De préférence, chacun des guides de lumière tubulaires peut avoir une longueur différente.
De manière préférée, les faces d’entrée des guides de lumière peuvent être généralement alignées dans un même plan.
Au moins un des guides peut de préférence s’étendre sur toute sa longueur généralement le long de la direction principale de la face de sortie.
De manière préférée, les zones de sortie des guides de lumière peuvent former une face de sortie généralement lisse.
Les zones de sortie des guides de lumière peuvent de préférence former une face de sortie généralement plane du dispositif.
De préférence, les guides peuvent avoir une section transversale rectangulaire, circulaire ou elliptique.
Le dispositif peut de préférence comprendre des moyens de pilotage des sources lumineuses destinés à allumer les sources lumineuses, et donc les plages de la face de sortie, de manière séquentielle et/ou progressive.
Les sources lumineuses peuvent de préférence être disposées à proximité d’une extrémité latérale de la face de sortie du dispositif. Les sources lumineuses peuvent avantageusement être disposées de façon à ce que les rayons lumineux qu’elles émettent entrent dans le guide lumineux auxquels elles sont associées.
De manière préférentielle, les sources lumineuses peuvent être disposées sur une seule carte imprimée.
De préférence, les sources lumineuses peuvent comprendre des diodes électroluminescentes, LED, des diodes électroluminescentes de puissance ou des diodes laser.
Le dispositif peut de préférence comprendre des sources lumineuses capables d’émettre des rayons lumineux de couleurs différentes.
De préférence, le dispositif peut être un feu indicateur de direction à défilement, la direction principale de la face de sortie correspondant à la direction de défilement du feu, et dans lequel des moyens de pilotage sont destinés à allumer de manière progressive et périodique une pluralité croissante de plages contiguës de la face de sortie.
Alternativement, le dispositif peut être un indicateur de l’amplitude d’un signal, et en ce qu’il comprend des moyens de pilotage destinés à allumer un sous-ensemble de plages spécifiques en fonction de l’amplitude dudit signal.
Le signal peut de préférence donner une indication de l’amplitude d’une force de freinage appliquée au véhicule équipé du dispositif.
Les mesures selon l’invention permettent de proposer un dispositif lumineux pour un véhicule ayant des segments lumineux homogènes. Le dispositif est en outre capable de réaliser un feu indicateur de direction à défilement ou un indicateur de force de freinage. Les segments illuminés de manière progressive ou séquentielle ont tous une apparence lumineuse homogène. Par rapport à des feux à défilement connus, qui nécessitent une pluralité de sources lumineuses disposées le long de l’intégralité du contour de défilement, le dispositif selon l’invention présente l’avantage que le nombre de sources de lumières total est réduit. Le développement de feux à dimensions plus compactes est ainsi rendu possible. En plus, en utilisant des guides de lumières, des contraintes de placement des sources de lumières dans le dispositif sont largement relâchées, puisque les faces lumineuses ou faces de sortie des guides peuvent être déportées par rapport aux sources lumineuses elles-mêmes. 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 1a est une vue schématique de face d’un mode de réalisation préféré du dispositif selon l’invention ; - la figure 1b est une vue schématique d’en haut d’un mode de réalisation préféré du dispositif selon l’invention ; - la figure 2 est une vue schématique d’en haut d’un mode de réalisation préféré du dispositif selon l’invention ; - la figure 3 est une vue schématique d’en haut d’un mode de réalisation préféré du dispositif selon l’invention ; - la figure 4 est une vue schématique d’en haut d’un mode de réalisation préféré du dispositif selon l’invention.
Au cours de la description exemplaire de l’invention, des références similaires sont utilisées pour désigner des concepts similaires ou équivalents dans des modes de réalisation différents de l’invention. Par exemple, les références 100, 200, 300 et 400 sont employées pour désigner un dispositif selon l’invention dans quatre modes de réalisations différents.
Sauf indication contraire, les caractéristiques techniques décrites pour un mode de réalisation particulier peuvent être combinées avec des caractéristiques techniques décrites pour d’autres modes de réalisation.
Des dispositifs de signalisation lumineuse pour véhicules automobiles sont en soi connus dans l’art et comprennent certains moyens bien connus de l’homme de l’art, qui ne seront pas décrits en détails dans le cadre de la présente invention. Par exemple, de manière connue, des dispositifs utilisant des sources lumineuses de type diode électroluminescente, LED, comprennent généralement des moyens de pilotage de l’alimentation des LEDs. De tels moyens de pilotage comprennent de manière connue un circuit convertisseur, qui est apte à convertir une courant continu d’une première intensité, fourni par exemple par la batterie du véhicule, en un courant continu de charge ayant une deuxième intensité, adaptée à alimenter les LEDs du dispositif. De même, des dispositifs de signalisation lumineuse comprennent en général des moyens optiques tels que des lentilles optiques de collimation en soi connues. La présente description se concentre sur les aspects techniques qui ont un lien direct avec l’invention, sans pour autant exclure des combinaisons de ces aspects techniques nouveaux avec d’autres aspects techniques bien connus.
La figure 1a montre une vue de face d’un dispositif de signalisation lumineuse 100 selon un premier mode de réalisation en accord avec l’invention. La vue de face est la vue selon laquelle les rayons lumineux issus de la face de sortie 110 du dispositif sont généralement alignés avec la direction d’observation d’un observateur. La face de sortie illustrée 110 comprend une rangée divisée horizontalement en une pluralité de plages 126 distinctes qui se suivent. La référence 150 indique une direction principale, qui dans l’exemple montré est la direction horizontale de gauche à droite. Le dispositif comprend une pluralité de guides de lumière 120 de forme généralement tubulaire, à section rectangulaire, ovale, circulaire ou autre. De tels guides de lumière sont en soi connus dans l’état de la technique. Les zones de sorties 126, 126’, 126” des guides 120, 120’, 120”, capables d’éjecter des rayons lumineux, correspondent chacune à une plage ou à un segment horizontal de la face de sortie 110. Des sources lumineuses 130, 130’, 130”, représentées à titre exemplaire par des éléments semiconducteurs de type LED, injectent des rayons lumineux dans les guides 120, 120’, 120” respectivement par les faces d’entrée 122, 122’, 122” de ces derniers. De manière générale, le dispositif comprend autant de guides de lumière que de plages ou segments. En plus, chaque guide est associé à au moins une source de lumière dont les rayons lumineux peuvent être guidés vers sa zone de sortie. Chaque guide présente une forme généralement tubulaire. Une extrémité axiale du tube, ou un fond, correspond à la face d’entrée des rayons lumineux.
La figure 1b, qui est une vue d’en haut du dispositif 100 permet de mieux comprendre la structure du dispositif. Les guides de lumière 120”, 120’, 120 se suivent l’un derrière l’autre et ont des étendues latérales croissantes. Dans l’exemple montré, le guide 120 s’étend à partir de la face d’entrée 122 sur toute la largeur de la face de sortie 110 du dispositif. Cependant, les rayons lumineux émis par la source lumineuse 130 et entrants dans le guide par la face 122, sont d’abord guidés à travers une zone de guidage 124, d’apparence sombre. Cette zone de guidage correspond à une partie du guide de lumière dans laquelle les rayons lumineux sont propagés en direction de la zone de sortie, sans pouvoir échapper à l’extérieur du guide. La zone de sortie 126 du guide correspond à une zone située à l’extrémité du guide qui est distale par rapport à l’emplacement de la source lumineuse 130. Dans la zone de sortie, des prismes réfléchissants sont disposés à l’intérieur du guide. La disposition des prismes est telle qu’ils dirigent les rayons guidés vers l’extérieur du guide. La disposition et la géométrie des prismes est telle que les rayons lumineux sont amenés à sortir du guide par effet de réflexion totale. La zone de sortie comprend en général une portion de surface latérale du guide tubulaire dirigée selon la direction de sortie des rayons lumineux.
La longueur du guide 120’, disposé devant le guide 120 dans l’illustration donnée, correspond à l’étendue de la zone sombre ou zone de guidage 124 du guide 120. Les rayons lumineux émis par la source lumineuse 130’ et entrants dans le guide par la face 122’, sont d’abord guidés à travers une zone de guidage 124’, d’apparence sombre. La zone de sortie 126’ du guide correspond à une zone située à l’extrémité du guide qui est distale par rapport à l’emplacement de la source lumineuse 130’. Finalement, la zone de sortie 126” du guide 120” vient se poser devant la zone de guidage 124’ du guide 120’. L’exemple montré comprend trois segments ou plages 126, 126’, 126” qui forment ensemble la face de sortie 110 du dispositif. Evidemment, une pluralité différente de plages peut être réalisée selon le même principe. Il devient apparent qu’un feu à défilement devient réalisable à l’aide du dispositif décrit, en fonction du mode de pilotage des sources 130, 130’, 130” choisi. L’allumage de la première source 130”, suivi de la deuxième 130’ et de la troisième 130 de manière progressive, c’est-à-dire sans éteindre les sources préalablement allumées, permet de créer l’effet visuel d’un défilement lumineux de la gauche vers la droite. Une fois toutes les plages 126”, 126’, 126 illuminées, des moyens de pilotage non-illustrés peuvent couper l’alimentation des sources 130”, 130’, 130 de manière synchronisée, avant de recommencer la séquence d’allumage progressif. D’autres séquences et effets sont envisageables et réalisables par l’homme de l’art en utilisant les mesures du dispositif selon l’invention, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
La figure 2 montre une vue d’en haut un dispositif de signalisation lumineuse 200 en accord avec un deuxième mode de réalisation de l’invention. La direction 250 le long de laquelle les guides de lumière 220 s’étendent est courbe. La face de sortie 210 a une allure courbée. Dans l’exemple montré, quatre segments 226 d’étendues latérales différentes sont prévus et réalisés par quatre guides de lumière 220 distincts. Chaque guide comprend une face d’entrée 222 par laquelle les rayons lumineux issus d’une source lumineuse 230 pénètrent dans le guide et sont guidés le long de la zone de guidage 224 avant d’être réfléchis vers l’extérieur du guide par la face de sortie 226.
La figure 3 montre un autre mode de réalisation du dispositif 200 selon l’invention. Dans ce mode de réalisation, la géométrie et la disposition des guides de lumière 320 est telle que leurs zones de sorties 326 respectives se situent le long d’une même ligne ou courbe. En effet, la ligne 360 présentée sur la figure peut être une courbe quelconque en trois dimensions. Dans ce mode de réalisation, les zones de guidage 324 se suivent l’une derrière l’autre vu de face. Cependant, à la jonction des zones de guidage 324 et zones de sortie 326, le guide 320 présente une géométrie courbe satisfaisant aux conditions de guidage de la lumière, qui permet d’obtenir l’arrangement montré.
Dans les modes de réalisation qui viennent d’être décrits, les sources lumineuses sont généralement situées à une extrémité commune des guides de lumière. Ceci présente l’avantage de pouvoir situer toutes les sources du dispositif sur un même circuit imprimé. Cette disposition ne présente pourtant pas une limitation du dispositif. Les sources lumineuses peuvent également être disposées sur des cartes imprimées distinctes et/ou à des endroits distincts au sein du dispositif. La géométrie respective des guides de lumière doit pourtant être adaptée en fonction de la position des sources, comme l’indique l’exemple de la figure 4.
Les deux guides de lumières 420’, 420 du dispositif 400 se suivent l’un derrière l’autre le long d’une direction généralement perpendiculaire à la direction d’émission des rayons lumineux une fois que ceux-ci sont sortis des guides. Les guides s’étendent généralement le long de la direction principale 450. Le guide 420 s’étend à partir de la face d’entrée 422 dans une première direction sur une longueur qui correspond au moins à la zone de guidage 424. La zone de sortie 426 comprenant les prismes réfléchissant est alignée à la direction 450. La zone de sortie 426 du guide correspond à une zone située à l’extrémité du guide qui est distale par rapport à l’emplacement de la source lumineuse 430. Dans cet exemple, la disposition des guides de lumière 426, 426’ est telle que la zone de guidage 424 du guide 426 se situe en amont de la zone de sortie 426’ du guide 420’, dans la direction de sortie des rayons lumineux.
Dans tous les modes de réalisation, les sources lumineuses peuvent être choisies de manière à pouvoir émettre des rayons lumineux de couleurs différentes, par exemple, de rayons de couleur blanche, rouge ou ambre. Toutes les sources du dispositif peuvent être choisies de façon à émettre la même couleur, ou alternativement des sources de couleurs différentes peuvent être utilisées dans le même dispositif.
Lorsque le dispositif est appliqué à un indicateur de freinage, un signal indiquant la force du freinage, fourni par exemple par des moyens informatiques internes au véhicule automobile équipé du dispositif selon l’invention, peut être utilisé par les moyens de pilotage des sources afin d’allumer un nombre de plages proportionnel à l’amplitude de la force de freinage.
Si la description qui vient d’être faite est basée sur l’exemple général d’un feu indicateur de direction, on comprend bien que l’invention n’est pas limitée à cet exemple d’application. Elle peut être appliquée par l’Homme de l’art à la réalisation d’une autre fonction de signalisation, notamment un feu indicateur de freinage. Dans ce dernier cas, si la fonction indicateur de freinage est combinée à une fonction lanterne, c’est-à-dire que les deux fonctions ont des sources lumineuses en commun, l’intensité lumineuse desdites sources changeant d’une fonction à l’autre, en étant plus élevée pour la fonction indicateur de freinage, alors on considérera que pour ces sources lumineuses communes et dans le cas où la fonction lanterne est également active, l’extinction prévue dans le procédé correspondra dans ce cas à une diminution d’intensité.
Alternativement, des dispositifs d’illumination progressive intérieure de l’habitacle d’un véhicule automobile peuvent également être implémentés en utilisant les mesures structurelles de la présente invention.

Claims (17)

  1. Revendications
    1. Dispositif de signalisation lumineuse (100, 200, 300, 400) pour un véhicule automobile, comprenant une face de sortie (110, 210, 310, 410) de rayons lumineux qui comprend au moins une rangée divisée en une pluralité de plages (126, 226, 326, 426) qui se suivent le long d’une direction principale (150, 250, 350, 450), caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité de guides de lumière (120, 220, 320, 420) de forme généralement tubulaire, chacun des guides étant destiné à recevoir des rayons lumineux issus d’au moins une source lumineuse (130, 230, 330, 430) y associée par une face d’entrée (122, 222, 322, 422), de guider les rayons à travers une zone de guidage (124, 224, 324, 424), et d’émettre les rayons par une zone de sortie correspondant à une des plages (126, 226, 326, 426) de la face de sortie (110, 210, 310, 410), et en ce que la disposition des guides de lumière est telle que pour au moins un des guides (120, 220, 320, 420), la zone de guidage (124, 224, 324, 424) se situe en amont de la zone de sortie (126, 226, 326, 426) d’au moins un des autres guides, dans la direction de sortie des rayons lumineux.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de sortie de chacun des guides de lumière tubulaires comprend une portion d’une surface latérale du guide située à son extrémité.
  3. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des guides comprend dans sa zone de sortie des prismes réfléchissants destinés à diriger des rayons lumineux qui se propagent dans le guide de lumière vers une surface latérale du guide.
  4. 4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la face d’entrée de chacun des guides de lumière tubulaires correspond à une extrémité axiale du guide.
  5. 5. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacun des guides de lumière tubulaires a une longueur différente.
  6. 6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les faces d’entrée des guides de lumière sont généralement alignées dans un même plan.
  7. 7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que au moins un des guides s’étend sur toute sa longueur généralement le long de la direction principale de la face de sortie.
  8. 8. Dispositif selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les zones de sortie des guides de lumière forment une face de sortie généralement lisse.
  9. 9. Dispositif selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les zones de sortie des guides de lumière forment une face de sortie généralement plane du dispositif.
  10. 10. Dispositif selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les guides ont une section transversale rectangulaire, circulaire ou elliptique.
  11. 11. Dispositif selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de pilotage des sources lumineuses destinés à allumer les sources lumineuses, et donc les plages de la face de sortie, de manière séquentielle et/ou progressive.
  12. 12. Dispositif selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les sources lumineuses sont disposées à proximité d’une extrémité latérale de la face de sortie du dispositif.
  13. 13. Dispositif selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les sources lumineuses sont disposées sur une seule carte imprimée.
  14. 14. Dispositif selon une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les sources lumineuses comprennent des diodes électroluminescentes, LED, des diodes électroluminescentes de puissance ou des diodes laser.
  15. 15. Dispositif selon une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu’il comprend des sources lumineuses capables d’émettre des rayons lumineux de couleurs différentes.
  16. 16. Dispositif selon une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le dispositif est un feu indicateur de direction à défilement, la direction principale de la face de sortie correspondant à la direction de défilement du feu, et dans lequel des moyens de pilotage sont destinés à allumer de manière progressive et périodique une pluralité croissante de plages contiguës de la face de sortie.
  17. 17. Dispositif selon une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le dispositif est un indicateur de l’amplitude d’un signal, et en ce qu’il comprend des moyens de pilotage destinés à allumer un sous-ensemble de plages spécifiques en fonction de l’amplitude dudit signal.
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