FR3078561A1 - Dispositif d’eclairage de vehicule, a guide de lumiere a extremite avant a repartition spatiale de photons. - Google Patents

Dispositif d’eclairage de vehicule, a guide de lumiere a extremite avant a repartition spatiale de photons. Download PDF

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Abstract

Un dispositif d'éclairage (DE) équipe un véhicule et comprend des sources de photons (SP) et un guide de lumière (GL) comprenant une extrémité arrière (E1) alimentée en photons et une extrémité avant (E2) présentant une première extension suivant une première direction strictement supérieure à une seconde extension suivant une seconde direction perpendiculaire à la première direction et délivrant des photons guidés participant à une fonction photométrique devant éclairer suivant des directions transversale et verticale du véhicule respectivement sur des première et seconde longueurs minimales. Cette extrémité avant (E2) est installée dans le véhicule en ayant sa première direction inclinée d'un angle compris entre -45° et + 45° par rapport à la direction verticale du véhicule, et est munie de structures tridimensionnelles (ST) induisant une répartition spatiale des photons guidés respectant les première et seconde longueurs minimales.

Description

DISPOSITIF D’ÉCLAIRAGE DE VÉHICULE, À GUIDE DE LUMIÈRE À EXTRÉMITÉ AVANT À RÉPARTITION SPATIALE DE PHOTONS.
L’invention concerne les véhicules, et plus précisément les dispositifs d’éclairage qui équipent les véhicules et qui assurent au moins une fonction photométrique.
De nombreux véhicules, généralement de type automobile, comprennent au moins un dispositif d’éclairage comprenant au moins une source de photons et un guide de lumière comprenant une extrémité arrière alimentée en photons par la (chaque) source de photons et une extrémité avant délivrant des photons guidés depuis l’extrémité arrière. Un tel dispositif d’éclairage peut éventuellement constituer un bloc optique, et dans ce cas il comprend également un boîtier, délimitant un espace interne logeant chaque source de photons et le guide de lumière, et une glace solidarisée fixement à la partie avant du boîtier, ou bien peut faire partie d’un bloc optique.
Dans certains dispositifs d’éclairage l’extrémité avant du guide de lumière présente une première extension suivant une première direction strictement supérieure à une seconde extension suivant une seconde direction perpendiculaire à cette première direction, et les photons guidés qu’elle délivre participent à une fonction photométrique définie par une réglementation (ou législation). L’invention concerne le cas où la fonction photométrique doit éclairer suivant des directions verticale et transversale (horizontale) du véhicule respectivement sur des première et seconde longueurs minimales.
Par exemple, dans le cas d’une fonction photométrique de feu de recul les réglementations en vigueur imposent généralement que la première longueur minimale (horizontale) soit strictement supérieure à la seconde longueur minimale (verticale). Actuellement, pour respecter ce type de réglementation on installe le guide de lumière dans une position dans laquelle la première direction est sensiblement parallèle à la direction transversale (et donc horizontale) du véhicule et la seconde direction est sensiblement parallèle à la direction verticale du véhicule. Ainsi, le plus grand des côtés de l’extrémité avant du guide de lumière (transversal) assure la plus grande des deux longueurs minimales (à savoir la première), tandis que le plus petit des côtés de l’extrémité avant du guide de lumière (vertical) assure la plus petite des deux longueurs minimales (à savoir la seconde).
Avoir le plus grand des côtés de l’extrémité avant installé sensiblement parallèlement à la direction transversale du véhicule peut poser des problèmes d’encombrement, en particulier lorsque le boîtier est relativement petit et/ou présente une forme complexe et/ou est encombré suivant cette même direction transversale (par exemple du fait de la présence d’éléments assurant au moins une autre fonction photométrique). En outre, cela peut nuire au style recherché, voire empêcher l’instauration d’un style particulier.
L’invention a notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet un dispositif d’éclairage, d’une part, destiné à équiper un véhicule, et, d’autre part, comprenant au moins une source de photons et un guide de lumière, comprenant une extrémité arrière alimentée en photons par la (chaque) source de photons et une extrémité avant présentant une première extension suivant une première direction strictement supérieure à une seconde extension suivant une seconde direction perpendiculaire à cette première direction et délivrant des photons guidés depuis l’extrémité arrière et participant à une fonction photométrique devant éclairer suivant des directions transversale et verticale du véhicule respectivement sur des première et seconde longueurs minimales.
Ce dispositif d’éclairage se caractérise par le fait que l’extrémité avant de son guide de lumière est destinée à être installée dans le véhicule en ayant sa première direction inclinée d’un angle compris entre -45° et + 45° par rapport à une direction verticale du véhicule, et est munie de structures tridimensionnelles qui induisent une répartition spatiale des photons guidés respectant les première et seconde longueurs minimales.
Ainsi, le plus grand des côtés de l’extrémité avant du guide de lumière peut être installé sensiblement parallèlement à la direction verticale du véhicule (ou inclinée par rapport à cette dernière), même lorsque la première longueur minimale (transversale) doit être supérieure ou égale à la seconde longueur minimale (verticale), ce qui s’avère particulièrement avantageux lorsque l’on rencontre des problèmes d’encombrement suivant la direction transversale du véhicule.
Le dispositif d’éclairage selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- les structures tridimensionnelles peuvent être choisies parmi des prismes, des rainures, des nervures et des godrons ;
- il peut comprendre N sources de photons, avec N > 2, et l’extrémité arrière de son guide de lumière peut comprendre N zones d’entrée alimentées en photons respectivement par les N sources de photons et répartissant les photons entrant dans une partie centrale du guide de lumière, située entre les extrémités arrière et avant, selon une loi qui est choisie en fonction des structures tridimensionnelles ;
- il peut comprendre une carte électronique sur laquelle est installée chaque source de photons ;
- chaque source de photons peut comprendre au moins une diode électroluminescente (ou LED) ;
- son guide de lumière peut être destiné à participer à une fonction photométrique choisie parmi une fonction de feu de recul, une fonction de feu de stop et une fonction d’indicateur de changement de direction.
L’invention propose également un bloc optique destiné à équiper un véhicule et comprenant un boîtier délimitant un espace interne, une glace solidarisée fixement à une partie avant du boîtier, et un dispositif d’éclairage du type de celui présenté ci-avant et installé dans l’espace interne du boîtier.
Par exemple, ce bloc optique peut constituer un feu arrière de véhicule.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »), d’où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes), sur lesquels :
- la figure 1 illustre de façon schématique et fonctionnelle, dans une vue en perspective du côté avant, une petite partie d’un exemple de bloc optique équipé d’un dispositif d’éclairage selon l’invention, et
- la figure 2 illustre de façon schématique et fonctionnelle, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d’un dispositif d’éclairage selon l’invention.
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif d’éclairage DE destiné à équiper un véhicule afin d’assurer au moins une fonction photométrique.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le dispositif d’éclairage DE est destiné à équiper un véhicule automobile. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule équipé d’au moins un dispositif d’éclairage DE devant assurer au moins une fonction photométrique.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le dispositif d’éclairage DE est destiné à faire partie d’un bloc optique BO de véhicule. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, un dispositif d’éclairage DE, selon l’invention, peut éventuellement constituer un bloc optique, et dans ce cas il comprend également un boîtier délimitant un espace interne logeant ses constituants participant à la (chaque) fonction photométrique, et une glace solidarisée fixement à la partie avant du boîtier.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le bloc optique est un feu arrière. Par exemple, ce feu arrière peut équiper une partie d’un hayon arrière de véhicule. Mais le bloc optique pourrait également être un feu avant de signalisation.
Sur les figures 1 et 2, la direction X est la direction longitudinale du véhicule V, laquelle est parallèle aux côtés latéraux comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule V, laquelle est perpendiculaire aux côtés latéraux et à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule V, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.
On a schématiquement illustré sur la figure 1 une petite partie d’un exemple de bloc optique BO (ici un feu arrière) équipé d’un dispositif d’éclairage DE selon l’invention.
Bien que cela n’apparaisse pas sur la figure 1 le bloc optique BO comprend un boîtier délimitant un espace interne logeant (ici) le dispositif d’éclairage DE et un masque MA, et une glace solidarisée fixement à une partie avant du boîtier.
La glace est solidarisée fixement (par exemple par collage ou soudage) et de façon étanche à la partie avant du boîtier. Elle peut être réalisée en matière plastique (ou synthétique) transparente ou bien en verre, et peut être éventuellement colorée au moins en partie, par exemple en rouge ou en orange.
Comme illustré sur la figure 2, un dispositif d’éclairage DE, selon l’invention, comprend un guide de lumière GL et au moins une source de photons SP.
Par exemple, la (chaque) source de photons SP peut comporter au moins une diode électroluminescente (ou LED). En variante, la (chaque) source de photons peut comporter au moins une diode laser ou un laser à gaz ou encore une lampe (ou ampoule).
On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que la (chaque) source de photons peut être installée sur une carte électronique CE logée dans l’espace interne du bloc optique BO. Cette carte électronique CE peut, par exemple, être une carte à circuits imprimés de type PCB (« Printed Circuit Board »). Par ailleurs, cette carte électronique CE peut éventuellement faire partie du dispositif d’éclairage DE.
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 2 le dispositif d’éclairage DE comprend trois sources de photons SP. Mais il peut comprendre n’importe quel nombre de sources de photons SP, dès lors que ce nombre est supérieur ou égal à un (1).
Le guide de lumière GL comprend une extrémité arrière E1 alimentée en photons par la (chaque) source de photons SP, une extrémité avant E2 opposée à l’extrémité arrière E1, et une partie centrale PC intercalée entre les extrémités arrière E1 et avant E2.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, seule l’extrémité avant E2 du guide de lumière GL est visible de l’extérieur du bloc optique BO, du fait qu’elle est située juste devant une ouverture définie dans le masque MA du bloc optique BO et traversée par la partie centrale PC du guide de lumière GL.
De préférence, ce guide de lumière GL est de type dit « plat >> (ou « fiat guide »). Il peut, par exemple, être réalisé par moulage d’une matière telle que le polycarbonate (ou PC) ou le poly-méthacrylate de méthyle (ou PMMA).
L’extrémité avant E2 présente une première extension e1, suivant une première direction d1, qui est strictement supérieure à une seconde extension e2, suivant une seconde direction d2 perpendiculaire à cette première direction d1. Cette extrémité avant E2 délivre des photons qui ont été guidés depuis l’extrémité arrière E1 (via la partie centrale PC) et qui participent à une fonction photométrique. Cette dernière doit éclairer suivant les directions transversale Y et verticale Z du véhicule respectivement sur des première Im1 et seconde Im2 longueurs minimales.
Par exemple, le guide de lumière GL peut être destiné à participer à une fonction photométrique de feu de recul. Mais il pourrait aussi être destiné à participer à une fonction photométrique de feu de stop ou d’indicateur de changement de direction (ou clignotant) ou de feu de position ou encore de feu de jour (ou DRL (pour « Daytime running Light (ou Lamp) >> - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement pendant le jour)).
L’extrémité avant E2 du guide de lumière GL est aussi destinée à être installée dans le véhicule en ayant sa première direction d1 inclinée d’un angle compris entre -45° et + 45° par rapport à ladirection verticale Z, et est munie de structures tridimensionnelles ST qui induisent une répartition spatiale des photons guidés respectant les première Im1 et seconde Im2 longueurs minimales.
Lorsque la fonction photométrique est une fonction de feu de recul, la première longueur minimale Im1 (transversale) peut être supérieure ou égale à la seconde longueur minimale Im2 (verticale). Dans ce cas, le plus grand des côtés de l’extrémité avant E2 (suivant d1) assure la plus petite des deux longueurs minimales (à savoir la seconde Im2), tandis que le plus petit des côtés de l’extrémité avant E2 (suivant d2) assure la plus grande des deux longueurs minimales (à savoir la première Im1). On a donc un éclairage de recul sur une distance importante suivant la seconde direction d2 sur l’un au moins des deux côtés droit et gauche.
Grâce à l’invention, le plus grand des côtés de l’extrémité avant E2 du guide de lumière GL peut être installé sensiblement parallèlement à la direction verticale Z du véhicule (ou inclinée entre -45° et +45° par rapport à cette dernière (Z)), même lorsque la première longueur minimale Im1 doit être supérieure ou égale à la seconde longueur minimale Im2. Cela s’avère particulièrement avantageux lorsque l’on rencontre des problèmes d’encombrement suivant la direction transversale Y du véhicule (par exemple du fait de la présence d’éléments assurant au moins une autre fonction photométrique). En outre, cela peut éviter de nuire au style recherché, et permet l’instauration de styles particuliers différents de ceux existants. De plus, cela peut permettre de fournir dans la pénombre une intensité d’éclairement suffisante vers l’arrière du véhicule pour qu’un dispositif d’assistance à la conduite de ce dernier puisse détecter de façon précise des objets et leurs attributs dans des images fournies par une caméra arrière.
Les types et/ou formes des structures tridimensionnelles ST sont choisi(e)s en fonction de la répartition spatiale des photons guidés, et donc des première Im1 et seconde Im2 longueurs minimales compte tenu de l’angle d’inclinaison de la première direction d1 par rapport à la direction verticale Z et des première e1 et seconde e2 extensions. La configuration (type et forme) d’une seconde extrémité avant E2 est déterminée par le calcul, par exemple au moyen de l’outil logiciel speos® ou lumiscave®.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 2, les structures tridimensionnelles ST peuvent être des prismes. Mais en variante elles peuvent être des rainures, des nervures ou des godrons (semi-cylindres circulaires), notamment.
On notera qu’au sein d’une seconde extrémité avant E2, on peut avoir des structures tridimensionnelles ST ayant des types différents et/ou des formes différentes. En d’autres termes, une seconde extrémité avant E2 peut comporter des structures tridimensionnelles ST d’un unique type et de formes identiques ou différentes, ou des structures tridimensionnelles ST d’au moins deux types différents (chaque type ayant une unique forme), ou encore des structures tridimensionnelles ST d’au moins deux types différents (chaque type ayant plusieurs formes différentes).
Ainsi, dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 2, la seconde extrémité avant E2 comprend une face avant FV qui comporte des structures tridimensionnelles ST d’un premier type avec une première forme, et une face latérale FL prolongeant la face avant FV et comportant des structures tridimensionnelles ST d’un second type avec une seconde forme. Cette face latérale FL est ici destinée à délivrer de la lumière au niveau de l’extrémité d’une grille photométrique, typiquement à -/+ 45°.
Par exemple, les structures tridimensionnelles ST peuvent être définies lors du moulage du guide de lumière GL, ou bien lors d’une étape additionnelle. Cette dernière peut, par exemple, comprendre une attaque laser ou chimique, ou une tampographie.
On notera également que lorsque le dispositif d’éclairage comprend N sources de photons SP, avec N > 2, l’extrémité arrière E1 du guide de lumière GL peut comprendre N zones d’entrée ZE alimentées en photons respectivement par les N sources de photons SP, comme dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2. Dans ce cas, chaque zone d’entrée ZE est agencée de manière à répartir les photons entrants dans la partie centrale PC du guide de lumière GL selon une loi qui est choisie en fonction des structures tridimensionnelles ST.
Pour ce faire, chaque zone d’entrée ZE peut, comme illustré non limitativement sur la figure 2, présenter une forme qui va en s’élargissant (ou s’évasant) de l’arrière vers l’avant afin d’augmenter progressivement les angles de réflexion des photons entrant et ainsi induire une grande dispersion angulaire des trajectoires des photons parvenant dans la partie centrale PC du guide de lumière GL et se dirigeant vers l’extrémité avant E2.
Afin d’amplifier cette dispersion angulaire, chaque zone d’entrée ZE peut, comme illustré non limitativement sur la figure 2, comprendre du côté de la source de photons SP associée une cavité interne Cl recevant les photons 5 générés par cette dernière (SP). On comprendra en effet que cette cavité interne Cl provoque des réflexions multiples des photons entrants qui induit au départ une dispersion angulaire relativement importante des trajectoires des photons en entrée de la partie qui s’élargit (ou s’évase).

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif d’éclairage (DE) pour un véhicule, ledit dispositif (DE) comprenant au moins une source de photons (SP) et un guide de lumière (GL), comprenant une extrémité arrière (E1) alimentée en photons par ladite source de photons (SP) et une extrémité avant (E2) présentant une première extension suivant une première direction strictement supérieure à une seconde extension suivant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction et délivrant des photons guidés depuis ladite extrémité arrière (E1) et participant à une fonction photométrique devant éclairer suivant des directions transversale et verticale dudit véhicule respectivement sur des première et seconde longueurs minimales, caractérisé en ce que ladite extrémité avant (E2) du guide de lumière (GL) est destinée à être installée dans ledit véhicule en ayant sa première direction inclinée d’un angle compris entre -45° et + 45° par rapport à une direction veiicale dudit véhicule, et est munie de structures tridimensionnelles (ST) induisant une répartition spatiale des photons guidés respectant lesdites première et seconde longueurs minimales.
  2. 2. Dispositif d’éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites structures tridimensionnelles sont choisies parmi des prismes, des rainures, des nervures et des godrons.
  3. 3. Dispositif d’éclairage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend N sources de photons (SP), avec N > 2, et en ce que ladite extrémité arrière (E1) du guide de lumière (GL) comprend N zones d’entrée (ZE) alimentées en photons respectivement par lesdites N sources de photons (SP) et répartissant lesdits photons entrant dans une partie centrale (PC) dudit guide de lumière (GL), située entre lesdites extrémités arrière (E1) et avant (E2), selon une loi choisie en fonction desdites structures tridimensionnelles (ST).
  4. 4. Dispositif d’éclairage selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend une carte électronique (CE) sur laquelle est installée chaque source de photons (SP).
  5. 5. Dispositif d’éclairage selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque source de photons (SP) comprend au moins une diode électroluminescente.
  6. 6. Dispositif d’éclairage selon l’une des revendications 1 à 5,
    5 caractérisé en ce que ledit guide de lumière (GL) est destiné à participer à une fonction photométrique choisie parmi une fonction de feu de recul, une fonction de feu de stop et une fonction d’indicateur de changement de direction.
  7. 7. Bloc optique (BO) destiné à équiper un véhicule et comprenant un îo boîtier délimitant un espace interne et une glace solidarisée fixement à une partie avant dudit boîtier, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif d’éclairage (DE) selon l’une des revendications précédentes, installé dans ledit espace interne.
  8. 8. Bloc optique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il 15 constitue un feu arrière.
  9. 9. Véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un bloc optique selon la revendication 7 ou 8.
  10. 10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il est de type automobile.
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