FR3084440A1 - Module lumineux de vehicule automobile apte a generer un faisceau lumineux avec au moins une rangee d'unites d'illumination - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un module lumineux de véhicule automobile destiné à générer un faisceau lumineux projetant vers l'avant une image (I1). Ladite image (I1) comprend au moins une rangée horizontale (4, 5) d'unités d'illumination (Z1 à Z10; W1 à W10). Selon l'invention, le module lumineux est agencé de manière à ce qu'une première unité d'illumination (W8, W9, W10) de la rangée horizontale (4) d'unités d'illumination comprenne une extrémité inférieure (52) et/ou supérieure (51) qui est décalée verticalement par rapport à une extrémité respectivement inférieure (54) et/ou supérieure (53) d'une deuxième unité d'illumination (W1 à W7) de la même rangée.

Description

MODULE LUMINEUX DE VEHICULE AUTOMOBILE APTE A GENERER UN FAISCEAU LUMINEUX AVEC AU MOINS UNE RANGEE D'UNITES D' ILLUMINATION
L'invention concerne un système lumineux de véhicule automobile qui est apte à produire un faisceau lumineux projetant vers l'avant une image comportant au moins une rangée horizontale d'unités d'illumination
Un tel faisceau lumineux est encore appelé faisceau pixélisé ou « pixel beam » ou « multibeam » en anglais.
De manière générale, ces unités d'illumination sont disposées côte à côte en rangée horizontale. Il peut y avoir une ou plusieurs rangées horizontales d'unités d'illumination.
En éteignant ou en allumant de manière sélective chaque source lumineuse élémentaire, l'état éteint ou allumé de l'unité d'illumination correspondante est contrôlé. Le faisceau est alors constitué d'une pluralité d'unités d'illumination, allumées ou éteintes suivant la présence d'autres véhicules dans la zone d'émission.
Ainsi, le module lumineux apte à générer un tel faisceau lumineux est souvent utilisé en complément avec un module lumineux produisant une portion de faisceau de route dans des dispositifs d'éclairage avant pour réaliser une fonction d'éclairage adaptatif, encore appelée « Adaptative Driving Beam » ou ADB en anglais.
En effet, une portion basse, qui peut provenir d'un autre module, éclaire sous l'horizon et les unités d'illumination allumées viennent compléter 1'éclairage audessus de cette portion basse et de l'horizon de manière à former un faisceau à longue portée.
Les unités d'illumination peuvent alors être éteintes de manière à créer une zone d'ombre à l'endroit où se trouve un autre véhicule suivi ou venant en sens inverse. Par conséquent, on réduit le risque d'éblouissement du conducteur de l'autre véhicule tout en gardant une bonne visibilité de la route grâce aux unités d'illumination non éteintes.
Dans un autre exemple, le module lumineux formant un faisceau lumineux pixélisé peut être également utilisé en complément avec un module lumineux formant un faisceau de croisement, encore appelé faisceau de code, ou une portion basse de faisceau de croisement. Dans cette configuration, le faisceau lumineux pixélisé peut contribuer à réaliser des fonctions de virage, ou encore appelé « dynamic bending light » ou DBL en anglais, pour les différentes fonctions du faisceau code.
Les fonctions ADB ou DBL précitées sont des fonctions d'éclairage qui améliorent la qualité et le confort de visibilité du dispositif d'éclairage. Il y a donc un développement croissant des dispositifs d'éclairage intégrant ces fonctions.
La réglementation évolue de pair avec le développement de ces dispositifs d'éclairage. Ces derniers doivent ainsi se conformer à des réglementations nationales et/ou régionales, notamment à de grands groupes réglementaires, tels qu'en Europe, en Chine et aux Etats-Unis.
Par exemple, la photométrie d'un faisceau de croisement réglementaire doit comporter des zones dont l'intensité lumineuse respecte des valeurs imposées par la réglementation.
Par exemple, en Europe, il existe le règlement R123 de la Commission économique pour l'Europe des Nations unies. Ce règlement, encore appelé en raccourci règlement UNECE R123, porte sur les dispositions concernant l'homologation des systèmes d'éclairage avant adaptatifs destinés aux véhicules automobiles.
La version en vigueur en date du 21 octobre 2013 du règlement UNECE R123 impose que, pour une circulation à droite, le segment situé de 8°R à 20°R et 0.57°U de la ligne de coupure doit avoir une intensité inférieure ou égale à 3550 cd. Ce segment est encore appelé « segment BRR ».
Ici, les sigles « R » et « U » correspondent respectivement à l'abréviation des termes « right » pour « droit » en français et « up» pour « haut » en français.
Dans le cas d'un faisceau lumineux pixélisé contribuant à réaliser une fonction de virage, on dispose de manière générale une rangée d'unités d'illumination à l'aplomb d'une ligne de coupure horizontale pour réaliser la fonction BL du faisceau de croisement final. Or, étant donné que chaque unité d'illumination présente une hauteur supérieure à 0,57°, et par exemple de 0,7° à 1°, au moins une unité d'illumination de ladite rangée superpose avec le segment BRR du faisceau de croisement de base.
En conséquence, l'unité d'illumination apporte de l'intensité lumineuse additionnelle à la zone du segment BRR. Cela risque de faire dépasser l'intensité lumineuse du segment BRR au-delà de la valeur réglementaire et donc de rendre non-conforme le dispositif d'éclairage.
Les zones où les caractéristiques photométriques doivent respecter la réglementation comme celle du segment BRR sont encore appelées zones réglementées.
Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc d'obtenir un faisceau lumineux pixélisé qui peut être combiné avec une portion d'un deuxième faisceau lumineux de manière à réaliser un faisceau d'éclairage principal intégrant une fonction adaptative, telle que ADB, DBL, tout en formant un faisceau d'éclairage principal où sont diminués des risques de surintensité lumineuse dans certaines zones, notamment qui respecte les réglementations.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un module lumineux de véhicule automobile destiné à générer un faisceau lumineux projetant vers l'avant une image. Ladite image comprend au moins une rangée horizontale d'unités d'illumination.
Selon l'invention, le module lumineux est agencé de manière à ce qu'une première unité d'illumination de la rangée horizontale d'unités d'illumination comprenne une extrémité inférieure et/ou supérieure qui est décalée verticalement par rapport à une extrémité respectivement inférieure et/ou supérieure d'une deuxième unité d'illumination de la même rangée.
En d'autres termes, sur l'image du faisceau lumineux, on a au moins une rangée d'unités d'illumination où les unités d'illumination ne sont pas toutes alignées.
Bien entendu, le décalage peut être appliqué à plusieurs unités d'illumination de la rangée. Ainsi, dans la même rangée, on peut placer une ou plusieurs unités d'illumination en décalage avec les autres unités.
On peut ainsi agencer le module de manière à ce que la ou les unités d'illumination décalées soient celles susceptibles d'être en chevauchement avec certaines zones réglementées avant d'être décalées. Un tel agencement va à l'encontre de ce qui est appliqué couramment et du préjugé consistant à vouloir aligner exactement des bandes lumineuses et/ou les unités d'illumination dans une rangée.
Dans l'exemple cité précédemment, les unités d'illumination décalées sont des unités qui croiseraient le segment BRR si la rangée ne contenait que des unités alignées.
De ce fait, en l'absence d'unité d'illumination à l'endroit du segment BRR, il y a peu de risque que l'intensité lumineuse dépasse la valeur imposée.
Ainsi, grâce au système lumineux selon l'invention, le faisceau d'éclairage principal final respecte donc les conditions imposées par la réglementation.
Le système lumineux selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs caractéristiques suivantes :
- ladite première unité d'illumination comprend une extrémité supérieure décalée vers le bas par rapport à une extrémité supérieure de ladite deuxième unité d'illumination ;
- ladite première unité d'illumination comprend une extrémité inférieure décalée vers le bas par rapport à une extrémité inférieure de ladite deuxième unité d'illumination ;
- ladite première unité d'illumination présente une hauteur inférieure à la hauteur de ladite deuxième unité d'illumination ; cet alinéa et les deux précédents décrivent trois manières différentes pour décaler au moins une unité d'illumination par rapport aux autres unités dans la même rangée ; on peut diminuer la dimension, mesurée selon la direction verticale, ou autrement appelée la dimension en hauteur, de l'unité concernée ; alternativement, la dimension de l'unité concernée reste identique à celle des autres unités non décalées, mais celle-ci est déplacée verticalement vers le bas ou vers le haut ; finalement, on peut combiner les deux méthodes précédentes, c'est-à-dire à la fois diminuer la dimension en hauteur de l'unité et la déplacer verticalement vers le haut ou vers le bas ;
- la première unité d'illumination est située en-dessous d'une ligne horizontale située à 0,57°U ; et la deuxième unité d'illumination chevauche ladite ligne horizontale située à 0,57°U; le module lumineux diminue ainsi les risques d'éblouissement à hauteur du segment BRR, et notamment de non-conformité avec le règlement UNECE R123 précisé précédemment;
- la première unité d'illumination comprend une extrémité supérieure située au même niveau ou en-dessous d'un axe horizontal à 0°U et la deuxième unité d'illumination chevauche ledit axe horizontal; ainsi, le module lumineux diminue les risques d'éblouissement à hauteur de l'horizon dans une zone définie en avant du véhicule tout en augmentant la portée en dehors de cette zone ; le module pourra exemple être utilisé pour appliquer la norme « FMVSS » n°108 appliquée aux Etats-Unis ; FMVSS est acronyme de « Federal Motor Vehicle Safety Standard » en anglais ;
- le module lumineux comprend :
o plusieurs sources lumineuses primaires ;
o un élément optique disposé en aval de la matrice de sources lumineuses et comportant une pluralité de guides de lumière ; chaque guide comprenant une face d'entrée disposée en regard d'une source lumineuse primaire associée et une sortie ; les sorties des guides de lumière formant des sources lumineuses secondaires;
o un ensemble de projection disposé en aval des guides de lumières de manière à projeter vers l'avant l'image des sources lumineuses secondaires ;
- l'élément optique et l'ensemble de projection sont agencés de manière à ce que la sortie de chaque guide de lumière soit coplanaire avec un plan focal de l'ensemble de projection; en effet, les sorties des guides de lumières forment une matrice des sources lumineuses secondaires ; ladite matrice est ensuite imagée par l'ensemble de projection pour former l'image finale du module lumineux de l'invention ; ainsi, en disposant les sorties des guides de lumière dans le plan focal de l'optique de projection, toutes les sources lumineuses secondaires sont imagées de manière nette et la distribution lumineuse est homogène;
- l'élément optique comprend un premier guide de lumière , participant à la génération de la première unité d'illumination et un deuxième guide de lumière participant à la génération de la deuxième unité d'illumination, le premier guide et le deuxième comprenant chacun une sortie, respectivement la première sortie et la deuxième sortie; la première sortie comporte un bord inférieur et/ou supérieur qui est décalé verticalement par rapport à un bord respectivement inférieur et/ou supérieur de la deuxième sortie ;
- l'ensemble de projection comprend une optique secondaire disposée à l'avant de l'élément optique et une optique primaire disposée entre l'optique secondaire et les sources lumineuses secondaires ;
- selon l'alinéa précédent, l'élément optique comprend l'optique primaire et les guides de lumière, l'optique primaire et les guides de lumière étant réalisés en une seule pièce monobloc ;
- chaque source lumineuse primaire est une diode électroluminescente, encore appelée LED en acronyme anglais pour « light-emitting diode ».
L'invention a également pour objet un dispositif d'éclairage comprenant un module lumineux selon l'invention.
Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs caractéristiques suivantes :
- le dispositif d'éclairage comprend un deuxième module lumineux agencé de manière à générer une portion principale de faisceau d'éclairage; le module lumineux selon l'invention est agencé de manière à générer une portion complémentaire avec ladite portion principale pour former un faisceau d'éclairage; ce dernier peut être un faisceau de route et/ou un faisceau de croisement; ainsi, le module lumineux formant un faisceau lumineux pixélisé selon l'invention est combiné avec le deuxième module lumineux pour générer un faisceau d'éclairage adaptatif ; ledit faisceau intègre donc les fonctions ADB, BL, ce qui permet d'améliorer le confort d'utilisation du dispositif d'éclairage ;
- selon l'alinéa précédent, le deuxième module lumineux génère une partie basse de faisceau de croisement, et le module lumineux selon 1' invention est agencé de manière à ce qu' il génère un faisceau lumineux formant une partie haute de faisceau de croisement qui est allumé en complément de la partie basse du faisceau de croisement.
Sauf indication contraire, les termes « avant », « arrière », « inférieur », « supérieur », « haut », « bas » « côté », « transversal », « droite », « gauche », se réfèrent au sens d'émission de lumière hors du module lumineux correspondant. Sauf indication contraire, les termes « amont » et « aval » se réfèrent au sens de propagation de la lumière dans l'objet qui les cite.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 illustre une vue en perspective d'un module lumineux réalisé selon un premier mode de réalisation selon 1'invention ;
- la figure 2 illustre une vue en perspective aval d'un support d'une matrice de diodes électroluminescentes ;
- la figure 3 illustre une vue en perspective amont qui représente l'arrière d'un élément optique faisant partie du module lumineux de la figure 1.
- la figure 4 illustre une vue en section selon le plan de coupe 4-4 horizontal de la figure 1 ; ladite vue illustrant un plan dans lequel sont situés des sorties des
guides de lumière de 1'élément optique de la figure 3 ;
- la figure 5 illustre l'image du faisceau lumineux
généré par le module lumineux de la figure 1, et 1'image
d'une partie basse de faisceau de croisement dans un
arrangement pouvant être conforme au règlement UNECE R123
appliquée en Europe ;
- la figure 6 illustre l'image d'un faisceau lumineux généré par un module lumineux réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et l'image d'une partie basse de faisceau de croisement dans un arrangement pouvant être conforme à la norme FMVSS 108 appliquée aux Etats-Unis.
En référence à la figure 1, il est illustré un module lumineux 1 apte à générer un faisceau lumineux. Ici, le module lumineux 1 émet le faisceau lumineux longitudinalement de l'arrière vers l'avant, comme illustré par la flèche L sur la figure 1.
Ledit faisceau projette vers l'avant une image composée d'une pluralité de zones d'éclairage, encore appelées unités d'illumination, ici, en forme rectangulaire et disposées selon au moins une rangée horizontale.
Le faisceau lumineux généré par le module lumineux 1 est, par exemple, allumé en complément avec un faisceau d'éclairage principal, tel qu'un faisceau de code ou un faisceau de route, pour former un feu de croisement directionnel, encore appelé « Bending Light », ou un feu de route adaptatif, encore appelé « Adaptative Driving Beam ».
Le module lumineux 1 illustré sur la figure 1 comprend des moyens 10 d'émission de lumière, un ensemble de projection 30 placée à l'avant desdits moyens 10 d'émission et un élément optique 20 disposé entre ces deux éléments.
Ici, les moyens 10 d'émission de lumière sont composés d'une carte à circuits imprimés 11, encore appelée « printed circuits board » ou « PCB » en anglais, et d'une pluralité de sources lumineuses 14 qui sont ici des diodes électroluminescentes 14, ou communément appelés LED en raccourci en anglais.
Dans l'exemple présenté, les diodes électroluminescentes 14 sont disposées selon deux rangées transversales dont une première rangée 15 et une deuxième rangée 16. Lesdites rangées sont perpendiculaires à la direction de propagation de la lumière du module lumineux 1. Chaque rangée 15 ou 16 comporte dix diodes électroluminescentes 14 distinctes comme illustré à la figure 2.
Selon l'invention et dans cet exemple, trois parmi des dix diodes électroluminescentes de la première rangée ne sont pas alignées avec des autres diodes dans la même rangée. Ici, les trois diodes électroluminescentes non alignées 150, 151 et 152 sont celles situées à droite de la figure 2. La raison de leur décalage par rapport aux autres diodes sera expliquée plus loin dans la description.
L'ensemble des deux rangées 15, 16 de diodes électroluminescentes 14 constitue une matrice 12 de sources lumineuses. Ladite matrice 12 est montée sur une face avant 17 de la carte à circuits imprimés 11.
En outre, afin d'évacuer la chaleur générée par les sources lumineuses 14, la carte à circuits imprimés 11 est montée sur un radiateur dont les ailettes 13 de refroidissement sont installées à une face arrière 18 de ladite carte 11.
Autrement dit, ici, le radiateur et la carte à circuits imprimés 11 forment le support de la matrice 12 de sources lumineuses.
En référence à la figure 3, l'élément optique 20 comprend un dioptre de sortie 35, une portion avant 350 pleine disposée en amont du dioptre de sortie 35, et une pluralité de guides sensiblement parallèles et distincts les uns des autres. Les guides s'étendent longitudinalement vers l'arrière à partir de la portion avant 350, et présentent notamment une longueur identique.
Dans une variante de réalisation, certains guides peuvent être plus longs que d'autres. Par exemple, les guides extérieurs peuvent être plus longs que les guides au centre.
Dans l'exemple présenté, l'élément optique 20 comprend deux rangées de guides de lumière dont une rangée du haut 21 et une rangée du bas 22. Chaque rangée 21 ou 22 réunit dix guides de lumière. Le nombre de guides de lumière par rangée correspond au nombre de diodes électroluminescentes 14 par rangée 15, 16 de la matrice 12 de sources lumineuses.
Les guides de lumière de la rangée du haut 21 sont numérotés, dans l'ordre de gauche à droite sur la figure 3, de 210 à 219 tandis que les guides de lumière de la rangée du bas sont numérotés de 220 à 229 dans le même ordre.
Pour une raison de clarté, seulement quelques guides de lumière sont référencés sur la figure 3.
Ici, les guides de lumière de la même rangée ont la même hauteur. En revanche, les guides situés à l'extrémité de chaque rangée sont plus larges que les autres guides de la même rangée.
Par ailleurs, les guides de la rangée du bas 22 présentent une section allongée selon la direction verticale V. La section obtenue de chaque guide du bas est plus longue que large. En d'autres termes, la dimension en hauteur des guides de la rangée du bas 22 est supérieure à celle de la rangée du haut 21.
Quant aux guides de la rangée du haut 21, à l'exception des guides aux extrémités 210 et 219, ils présentent une section sensiblement rectangulaire, éventuellement carrée.
A part les particularités géométriques décrites précédemment, tous les guides comprennent chacun une face d'entrée et une sortie.
Ici, les faces d'entrée des guides de lumière sont visibles sur la figure 3 et dans l'exemple illustré, ce sont des dioptres d'entrée.
Les faces d'entrée des guides de lumière sont agencés dans un premier plan SI qui est ici parallèle au plan de la carte à circuits imprimés 11. Lorsque l'élément optique 20 est installé dans le module lumineux 1, chaque face d'entrée est placée en vis-à-vis d'une diode électroluminescente 14 correspondante de manière que la majeure partie des rayons lumineux émis par ladite diode 14 entre dans le guide de lumière correspondant.
Ici, les faces d'entrée de la rangée du haut 21 sont placées en face des diodes électroluminescentes 14 de la première rangée 15. Les faces d'entrée de la rangée du bas 22 sont placées en face des diodes électroluminescentes 14 de la deuxième rangée 16.
Les faces d'entrée des guides de lumière de la rangée du haut 21 sont numérotées, dans l'ordre de gauche à droite sur la figure 3, de 230 à 239 tandis que les faces d'entrée des guides de lumière de la rangée du bas 22 sont numérotés de 240 à 249 dans le même ordre.
Pour une raison de clarté, seulement quelques faces d'entrée sont référencées sur la figure 3.
Selon l'invention et dans cet exemple, trois guides de lumière 210, 211 et 212 de la rangée du haut 21, considérés à partir de la gauche de la figure 3, ne sont pas alignés avec les autres guides de la même rangée. Lesdits trois guides 210, 211 et 212 sont ci-après appelés les guides décalés tandis que les autres guides sont appelés les guides non-décalés.
Comme observé sur la figure 3, le décalage des guides de lumière fait que les faces d'entrée 230, 231 et 232 des trois guides décalés 210, 211 et 212 sont placés plus haut que les faces d'entrée 233 à 239 des guides non-décalés de 213 à 219.
Dans cet exemple, les hauteurs des faces d'entrée 230, 231 et 232 des guides décalés 230, 231 et 232 restent identiques aux autres guides. Ici, le premier guide 230 décalé, compté à partir de la gauche de la figure 3, qui est aussi le guide situé à l'extrémité de la rangée du haut 21, comprend une première face d'entrée 230 qui présente la même hauteur que la dixième face d'entrée 239 située à l'extrémité opposée de la rangée du haut 21.
Le deuxième et troisième guides décalés 211 et 212 comprennent les faces d'entrée de même taille que ceux des guides non-décalés, bien entendu, à l'exception du guide non-décalé situé à l'extrémité droite de la rangée en haut 21.
Pour placer les faces d'entrée 230, 231 et 233 en décalage par rapport aux autres, les guides de lumière associés 210, 211 et 212 sont positionnées plus haut par rapport aux autres guides. En d'autres termes, les guides 210, 211 et 212 sont décalés selon une translation verticale vers le haut.
Ici, tous les guides de lumière de 220 à 229 de la rangée en bas 22 restent alignés entre eux.
L'élément optique 20 est placé devant la matrice 12 de sources lumineuses de sorte que la face d'entrée de chaque guide de lumière soit positionnée en face d'une source lumineuse élémentaire 14 associée et de sorte que le faisceau lumineux émis par chaque source lumineuse élémentaire 14 soit propagé dans le guide de lumière associé en entrant par la face d'entrée et en sortant par la sortie.
En particulier, les faces d'entrée 230, 231 et 232 des guides décalés 210, 211 et 212 sont placées en vis-à-vis des diodes électroluminescentes non-alignées 150, 151 et 152 de la première rangée 15 de diodes électroluminescentes.
En effet, grâce au décalage des diodes électroluminescentes non-alignées 150, 151 et 152, les faces d'entrée 230, 231 et 232 se trouvent face à face desdites diodes non-alignées de façon que l'axe principal d'émission de lumière de ces diodes traverse le centre symétrique de ces faces d'entrée. Ainsi, les faces d'entrée 230, 231 et 232 captent la majorité des rayons lumineux émis par les diodes 150, 151 et 152 pour une meilleure efficacité optique.
Les sorties des guides de lumière forment des sources lumineuses secondaires 34. Ces dernières sont imagées par l'optique de projection 30 pour former un faisceau lumineux.
Afin de distinguer les diodes électroluminescentes 14 des sources lumineuses secondaires 34 constituées des sorties des guides de lumière, les diodes électroluminescentes 14 portées par la carte à circuits imprimés sont encore appelées les sources lumineuses primaires 14.
Sur la figure 4, on peut observer les sorties des guides de lumière de la rangée du haut 21. Malgré le décalage des guides de lumière de la rangée du haut 21 et des diodes électroluminescentes de la première rangée 15, le plan de coupe 4-4 à la figure 1 est placé de manière à montrer tous les guides de lumière de la rangée du haut 21 et toutes les diodes électroluminescentes de la première rangée 15 sur la figure 4.
Les sorties des guides de lumière de la rangée du haut 21 sont numérotées, dans l'ordre de bas en haut de la figure 4, de 330 à 339.
Pour une raison de clarté, seulement quelques sorties sont référencées sur la figure 4. Par exemple, les sorties des guides de lumière décalés 230, 231 et 232 sont numérotées respectivement 330, 331 et 332.
De la même manière que les faces d'entrée, les sorties des guides de lumière sont aussi placées dans un deuxième plan parallèle S2 au plan de la carte à circuits imprimés.
Selon l'invention et dans cet exemple, l'optique de projection 30 et les guides de lumières 210 à 219, 220 à 229 sont agencés de manière à ce que toutes les sorties des guides de lumière soient coplanaires avec le plan focal P de l'ensemble de projection 30. Autrement dit, le deuxième plan S2 où sont situées toutes les sorties 330 à 339 des guides de lumière 210 à 219 et 220 à 229 est confondu avec le plan focal P de l'optique de projection 30.
Ainsi, 1'image des sources lumineuses secondaires 34 est projetée vers l'avant de manière nette et présente une distribution lumineuse homogène.
Bien que le décalage des sorties 330, 331 et 332 ne soit pas visible sur les figures, on comprend que vu la position décalée des trois guides 210, 211 et 212, les sorties correspondantes 330, 331 et 332 de ces guides sont aussi décalées verticalement vers le haut par rapport aux autres sorties de la même rangée.
Bien entendu, dans un autre mode de réalisation, les guides de lumières peuvent être conçus de façon que seules les sorties soient décalées et non pas les faces d'entrée des guides de lumière.
Pour ce faire, il suffit de fléchir les guides de lumière choisis de l'arrière vers l'avant de sorte que les guides fléchis comprennent des faces d'entrée alignées avec celles des autres guides et des sorties décalés verticalement vers le haut ou vers le bas par rapport aux sorties des autres guides. Ainsi, dans cette configuration, on peut conserver l'alignement des diodes électroluminescentes 14.
Selon l'invention et dans l'exemple illustré, l'ensemble de projection 30 comprend une optique secondaire 32 disposée à l'avant des guides de lumières 210 à 219, et 220 à 229 et une optique primaire 31 disposée entre l'optique secondaire 32 et les sorties 330 à 339.
Ici, l'élément optique 20 comprend non seulement les guides de lumière 210 à 219, 220 à 229 mais aussi l'optique primaire 31. L'optique primaire 31 est placée devant les sorties 330 à 339 des guides de lumière. L'optique primaire 31 est formée par le dioptre de sortie 35 de l'élément optique 20.
De plus, l'optique primaire 31 et les guides de lumière 210 à 219, 220 à 229 peuvent être réalisés en une seule pièce monobloc, comme dans l'exemple illustré.
L'élément optique 20, tel que décrit, peut être réalisé en silicone. Il peut être également réalisé en verre ou en plastique thermoformable.
Le couplage optique entre l'optique primaire 31 et l'optique secondaire 32 est réalisé de manière à former un système convergent au niveau du plan focal P, qui est confondu avec le deuxième plan S2 où sont situées toutes les sorties 330 à 339 des guides de lumière.
De manière optionnelle, une lentille de correction de champ peut être interposée entre l'optique primaire 31 et l'optique secondaire 32 de manière à ce que la surface focal P de l'ensemble de projection soit parfaitement coplanaire avec le deuxième plan S2, par exemple lorsque c'est difficile à réaliser avec seulement l'optique primaire 31 et l'optique secondaire 32.
Ainsi de projection composée des optiques primaire et secondaire 32 image les sources lumineuses secondaires
Le module lumineux 1 décrit précédemment peut être utilisé conjointement avec un deuxième module lumineux destiné à générer une portion principale de faisceau d'éclairage.
Par exemple, le deuxième module lumineux génère une partie basse B1 de faisceau de croisement tandis que le module lumineux 1 génère un faisceau lumineux formant une partie haute H1 de faisceau de croisement.
Lorsque le faisceau, généré par l'ensemble du module lumineux 1 et du deuxième module lumineux, est projeté sur un écran vertical situé à distance du module lumineux, par exemple à 25 mètres, et en vis-à-vis dudit ensemble, on obtient une image finale I telle qu' illustrée sur la figure 5 .
L'image finale I est projetée sur l'écran dans un repère R orthogonal composé en ordonnée d'un axe vertical V et en abscisse d'un axe horizontal H. L'axe vertical V correspond à un axe vertical au-dessus de la route et l'axe horizontal H symbolise l'horizon.
Les positions angulaires de 1'image finale I dans le repère R sont exprimées :
[1] en degré Up (°U), « haut » en français, pour tout ce qui est au-dessus de 1'axe horizontal H ;
[2] en degré Down (°D), « bas » en français, pour tout ce qui est en-dessous de 1'axe horizontal H ;
[3] en degré Left (°L), « gauche » en français, pour tout
ce qui à gauche de l'axe vertical V r et
[4] en degré Right (° R), « droite » en français, pour tout
ce qui est à droite de 1 'axe vertical V.
A noter que l'exemple illustré est relatif à une circulation à droite. Pour une circulation à gauche, il suffit de prendre le symétrique selon un plan vertical d'amont en aval pour le module comme pour le faisceau.
Ici, l'image finale I est composée d'une image II des sources lumineuses secondaires et d'une image 12 de la partie basse B1 de faisceau de croisement.
On notera que l'image II des sources lumineuses secondaires 34 est inversée dans cet exemple de réalisation du module lumineux. En effet, les faisceaux lumineux issus de la rangée du haut 21 de guides de lumière sont projetés vers le bas tandis que ceux de la rangée du bas 22 de guides de lumières sont projetés vers le haut.
Chaque source lumineuse élémentaire secondaire 34 éclaire une zone de l'écran. En d'autres termes, chacune des zones ZI à Z10 et W1 à W10 correspond donc aux sorties des guides de lumière de l'élément optique 20.
Les zones sur l'écran ZI à Z10 ainsi que W1 à W10 sont encore appelées les unités d'illumination, ou « pixel » en anglais.
Les unités d'illumination ZI à Z10 et W1 à W10 sur l'écran sont disposées en deux rangées horizontales, dont une rangée supérieure 4 et une rangée inférieure 5.
Afin de faciliter la lecture, les unités d'illumination sont appelés en raccourci « unités ».
La rangée supérieure 4 contient les unités ZI à Z10 qui correspondent respectivement aux sorties de la rangée en bas 22 de l'élément optique 20, donc aux sources lumineuses de la deuxième rangée 16.
Précisément, l'unité ZI correspond à l'image projetée de la sortie du guide de lumière 229 situé à l'extrémité droite de la rangée en bas 22 sur la figure 3. L'unité Z2 correspond à la sortie 248 du guide de lumière 228 situé à gauche du guide 229 de l'extrémité droite. L'unité Z3 correspond à la sortie 247 du guide 227 situé à gauche du guide 228 et ainsi de suite jusqu'à l'unité Z10. L'unité Z10 correspond à la sortie 240 du guide de lumière 220 qui est situé tout à gauche de la rangée du bas 22 sur la figure 3.
La forme de chacune de ces unités est délimitée par des bords périphériques de la sortie du guide de lumière associé.
Ici, pour chacun des guides de lumière, mis à part la taille, la forme de la face d'entrée reste similaire à celle de la sortie. Ainsi, les unités ZI à Z10 de la rangée supérieure 4 ont une forme identique à celle des sorties 240 à 249 de la rangée en bas 22. Ici, les unités ZI à Z10 sont des rectangles dont la hauteur est supérieure à la largeur.
De la même manière que les sorties, les zones ZI et Z10 sont plus larges que les zones Z2 à Z9.
Dans la rangée inférieure 5 d'unités, la correspondance entre les unités W1 à W10 et les sorties de la rangée en haut 21 se fait de manière similaire que les unités ZI à Z10 avec la rangée en bas 22.
En particulier, les trois dernières unités W8 à W10 correspondent respectivement aux images projetées des sorties 330, 331 et 332 des trois guides décalés 210, 211 et 212 décrits plus haut.
Dans l'exemple illustré, les trois unités W8 à W10 sont décalées verticalement vers le bas par rapport aux autres unités W1 à W7 de la même rangée.
D'une manière générale, le décalage des trois unités W8 à W10 est limité selon la verticale afin de conserver un éclairage rectiligne au niveau du bas-côté de la route. Par exemple, pour un éclairage optimal du bas-côté ce décalage n'est que de 1° vers le bas, ici 1° sous le segment BRR.
Pour chacune de ces trois unités décalées W8 à W10, le bord supérieur 51 et le bord inférieur 52 de l'unité considérée sont décalés verticalement vers le bas par rapport respectivement au bord supérieur 53 et au bord inférieur 54 des unités non-décalées W1 à W7.
En commandant individuellement chaque source lumineuse élémentaire primaire 14, ici chaque diode électroluminescente 14, on peut éclairer sélectivement chacune des unités W1 à W10 et ZI à Z10 de manière à réaliser une fonction adaptative au faisceau d'éclairage principal.
Un léger chevauchement entre la rangée inférieure 5 d'unités et la partie basse B1 du faisceau de croisement est possible, notamment pour assurer une transition douce entre ces deux éléments.
La disposition des unités d'illumination est réalisée de sorte que la distribution photométrique respecte les conditions imposées par le règlement UNECE R123.
Dans cet exemple, les trois unités W8 à W10 décalées se trouvent en dessous du segment BRR qui est à 0,57°U et entre 8°R et 20°R. Ainsi, lorsque ces trois unités W8 à W10 décalées sont éclairées, elles n'impactent pas l'intensité lumineuse du segment BRR. Par conséquent, l'intensité lumineuse mesurée au niveau du segment BRR ne risque pas de dépasser la valeur de 3550 cd comme requis par la réglementation.
Dans une application pour un feu de croisement, les diodes électroluminescentes 14 sont réglées de sorte que les unités ZI à Z10 de la rangée supérieure 4 soient éteintes. En revanche, les unités W1 à W10 de la rangée inférieure 5 peuvent être éclairées sélectivement avec la partie basse B1 de faisceau de croisement pour réaliser un faisceau de croisement final adaptatif intégrant la fonction BL.
Lorsqu'un véhicule roule en ligne droite, les unités W1 à W5, principalement situées à gauche de l'axe vertical V, sont éteintes tandis que les unités W6 à W10, situées à droite de l'axe vertical V, sont allumées de sorte à former une ligne de coupure haute du faisceau de croisement. Etant donné que les zones W8 à W10 sont décalées, l'intensité lumineuse au niveau du segment BRR respecte les réglementations en vigueur.
Pour un virage à droite, les unités W8 à W10, voire y compris l'unité W7, sont éclairées progressivement de gauche à droite, jusqu'à l'extrémité du virage, ici l'unité W10 située tout à droite de la rangée lorsque le virage est très prononcé.
Pour un virage à gauche, les unités Wl à W5, situées à gauche de 1'axe vertical V, sont éclairées progressivement de droite à gauche, c'est-à-dire de l'unité W5 vers l'unité Wl, voire jusqu'à l'unité Wl lorsque le virage est très prononcé, ce qui permet un meilleur éclairage du côté gauche du conducteur.
Par conséquent, le module lumineux 1 du système lumineux selon 1'invention génère un faisceau de croisement adaptatif apportant une meilleure visibilité à l'éclairage pendant les virages tout en respectant les conditions imposées par les réglementations.
Dans un autre exemple d'utilisation, par exemple pour un feu de route adaptatif, les diodes électroluminescentes 14 sont réglées de sorte que toutes les unités ZI à Z10 et Wl à W10 sont allumées, notamment lorsqu'il n'y a pas de véhicule circulant en face.
Lorsque le véhicule détecte d'autres véhicules soit devant soit circulant dans le sens opposé, les diodes électroluminescentes 14 sont commandées de manière à créer une zone d'ombre à l'endroit où se trouve l'usager détecté. Par exemple, pour ce faire, les unités W3, W4 de la rangée inférieure 5 d'unités et les unités Z3 et Z4 de la rangée supérieure 4 d'unités sont éteintes.
Selon une variante de réalisation, le principe du décalage de quelques unités dans une rangée d'unité peut s'appliquer à la rangée supérieure 4 d'unités illustrée à la figure 5.
A titre d'exemple, dans le cas où la mesure photométrique du faisceau lumineux pixélisé H1 indique que la zone basse des unités est trop lumineuse dans le faisceau route, on peut décaler au moins une des unités ZI à Z10 de la rangée supérieure 4 d'unités verticalement vers le haut.
Pour ce faire, la ou les guides, participant à générer la ou les unités décalés dans cette rangée supérieure 4, comprennent la sortie décalée verticalement vers le bas par rapport aux autres sorties des autres guides. Ici, les guides à décaler vers le haut font partie des guides 220 à 229 de la rangée du bas 22 de l'élément optique 20.
Bien entendu, le système lumineux ainsi que le module lumineux selon l'invention peuvent être configurés de manière à générer un faisceau lumineux qui est conforme à d'autres réglementations, par exemple aux normes fédérales en matière de sécurité des véhicules automobiles des EtatsUnis, encore appelée les normes « FMVSS » pour « Federal Motor Vehicle Safety Standard » en anglais.
Parmi ces normes, l'éblouissement des conducteurs de véhicules venant en sens inverse est mesuré et lié aux seuils établis à partir de la norme FMVSS 108.
En référence à la figure 6, il est illustré une image finale 13 d'un faisceau lumineux qui peut être adapté à la norme FMVSS 108. Le faisceau lumineux peut être un faisceau de croisement est dans une configuration dite selon cette norme « VOR beam pattern » pour une conduite à gauche.
L'image finale 13 est représentée dans un repère R identique au repère présenté à la figure 5.
Le faisceau de croisement est composé d'une partie basse B2 de faisceau de croisement et d'une partie haute H2 de faisceau de croisement. La partie haute de faisceau de croisement est générée par un module lumineux réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l'invention alors que la partie basse B2 de faisceau de croisement est générée par un deuxième module lumineux connu de l'homme du métier.
L'image 14 de la partie haute de faisceau de croisement comprend une seule rangée 6 de huit unités d'illumination XI à X8 dont la disposition est réalisée de sorte que la distribution photométrique respecte les conditions imposées à un faisceau de croisement selon la réglementation des Etats-Unis.
En particulier, deux unités X5 et X6 sont verticalement décalées vers le bas par rapport aux autres unités afin d'être conformes à une condition de la norme FMVSS 108 suivant la dernière version en vigueur en date du juillet 2018 .
En effet, selon cette condition, il ne doit pas y avoir de lumière au-dessus de l'horizon entre 1°R et 3°R pour un faisceau dans une configuration « VOR beam pattern ». Comme illustré sur la figure 6, les deux unités d'illumination X5 et X6 décalées sont celles qui seraient censées croiser la droite située entre 1°R et 3°R et à 0°U si les unités d'illumination étaient toutes alignées.
Grâce à 1' invention, les deux unités X5 et X6 sont décalées verticalement vers le bas de façon à ce que les extrémités supérieures 61 desdites unités X5 et X6 soient en superposition avec la droite située entre 1°R et 3°R et à 0°U. De cette manière, il n'y a pas de lumière au-dessus de la l'horizon entre 1°R et 3°R.
Le module lumineux portant la pièce optique participant à générer l'image 13 respecte donc la norme FMVSS 108.
En outre, un tel module lumineux a de grandes chances d'obtenir une bonne note lors d'une évaluation sécuritaire réalisée par l'institut des assureurs pour la sécurité routière des États-Unis, ou « Insurance Institute for Highway Safety » (IIHS) en anglais. En effet, à part les unités décalées X5 et X6, les autres unités non-décalées XI à X4, X7 et X8 chevauchent l'axe horizontal H à 0°U. Ainsi, lorsque ces unités non-décalées sont éclairées, la portée du faisceau lumineux est améliorée en dehors des zones où il y a un risque d'éblouissement et où la norme FMVSS 108 préconise de ne pas éclairer au-dessus de l'horizon.
Cela permet d'augmenter la distance à laquelle le flux lumineux du faisceau atteint une valeur de 5 lux. Plus cette distance est grande, plus la visibilité du module lumineux est bonne et donc plus la note dudit module est élevée selon les critères de l'évaluation sécuritaire IIHS.
Ainsi, le module lumineux selon l'invention, et notamment selon ce mode de réalisation, offre une bonne visibilité tout en respectant la réglementation pour éviter l'éblouissement d'un conducteur venant en face.
Pour générer l'image 13 illustrée à la figure 6, on utilise donc un élément optique comme dans le mode de 5 réalisation précédent. L'élément optique est adapté de manière à comporter une seule rangée de guides de lumière composés de huit guides distincts. Les guides, participant à générer les unités décalés X5 et X6, comprennent chacune une sortie décalée verticalement vers le haut par rapport aux 10 sorties des autres guides.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Module lumineux (1) de véhicule automobile destiné à générer un faisceau lumineux projetant vers l'avant une image (Il ; 14); l'image (Il ; 14) comprenant au moins une rangée horizontale (4, 5 ; 6) d'unités d'illumination (ZI à Z10, W1 à W10 ; XI à X6) ;
    ledit module lumineux (1) étant caractérisé en ce qu'il est agencé de manière à ce qu'une première unité d'illumination (W8, W9, W10 ; X5, X6) de la rangée horizontale (4 ; 6) d'unités d'illumination comprenne une extrémité inférieure (52) et/ou supérieure (51) qui est décalée verticalement par rapport à une extrémité respectivement inférieure (54) et/ou supérieure (53) d'une deuxième unité d'illumination (W1 à W7 ; XI à X4, X7, X8) de la même rangée.
  2. 2. Module lumineux (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première unité d'illumination (W8, W9, W10; X5, X6) comprend une extrémité supérieure (51) décalée vers le bas par rapport à une extrémité supérieure (53) de ladite deuxième unité d'illumination (W1 à W7 ; XI à X4, X7, X8).
  3. 3. Module lumineux (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première unité d'illumination (W8, W9, W10; X5, X6) comprend une extrémité inférieure (52) décalée vers le bas par rapport à une extrémité inférieure (54) de ladite deuxième unité d'illumination (W1 à W7 ; XI à X4, X7, X8).
  4. 4. Module lumineux (1) selon l'une des revendications 1 à
    3, caractéri sé en ce que ladite première unité d'illumination (W8, , W9, W10, ; X5, X6) présente une hauteur inférieure à la hauteur de ladite deuxième unité d'illumination (W1 à W7 ; XI à X4, X7, X8).
  5. 5. Module lumineux (1) selon l'une des revendications 1 à
    4, caractérisé en ce que la première unité d'illumination (W8, W9, W10) est située en-dessous d'une ligne horizontale située à 0,57°U et en ce que la deuxième unité d'illumination (W1 à W7) chevauche ladite ligne horizontale située à 0,57°U.
  6. 6. Module lumineux (1) selon l'une des revendications 1 à
    4, caractérisé en ce que la première unité d'illumination (X5, X6) comprend une extrémité supérieure (61) située au même niveau ou en-dessous d'un axe horizontal (H) à 0°U et en ce que la deuxième unité d'illumination (XI à X4, X7, X8) chevauche ledit axe horizontal (H).
  7. 7. Module lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module lumineux (1) comprend :
    plusieurs sources lumineuses primaires (14) ;
    un élément optique (20) disposé en aval des sources lumineuses primaires (14) et comportant une pluralité de guides de lumière (210 à 219, 220 à 229) ; chaque guide comprenant une face d'entrée (230 à 239, 240 à 249) disposée en regard d'une source lumineuse primaire (14) associée et une sortie (330 à 339); les sortie (330 à 339) des guides de lumière (210 à 219, 220 à 229) formant des sources lumineuses secondaires (34) ;
    un ensemble de projection (30, 31, 32) disposé en aval des guides de lumière de manière à projeter vers l'avant l'image des sources lumineuses secondaires (34) .
  8. 8. Module lumineux (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément optique (20) et l'ensemble de projection (30, 31, 32) sont agencés de manière à ce que la sortie (330 à 339) de chaque guide de lumière (210 à 219 ; 220 à 229) soit coplanaire avec un plan focal (P) de l'ensemble de projection (30).
  9. 9. Module lumineux (1) selon la revendication 7 ou selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément optique (20) comprend un premier guide de lumière (210, 211, 212), participant à la génération de la première unité d'illumination (W8, W9, W10) et un deuxième guide de lumière (213 à 219) participant à la génération de la deuxième unité d'illumination (W1 à W7 ), le premier guide et le deuxième comprenant chacun une sortie, respectivement la première sortie et la deuxième sortie, la première sortie (330, 331, 332) comportant un bord inférieur et/ou supérieur qui est décalé verticalement par rapport à un bord respectivement inférieur et/ou supérieur de la deuxième sortie (333 à 339).
  10. 10. Module lumineux (1) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'ensemble de projection (30) comprend une optique secondaire (32) disposée à l'avant de l'élément optique (20) et une optique primaire (31) disposée entre l'optique secondaire (32) et les sources lumineuses secondaires (34).
  11. 11. Module lumineux (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément optique (20) comprend l'optique primaire (31) et les guides de lumière (210 à 219, 220 à 229), l'optique primaire (31) et les guides de lumière (210 à 219, 220 à 229) étant réalisés en une seule pièce monobloc.
  12. 12. Dispositif d'éclairage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un module lumineux (1) selon l'une des revendications précédentes.
  13. 13. Dispositif d'éclairage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième module lumineux agencé de manière à générer une portion principale de faisceau d'éclairage, et en ce que le module lumineux selon l'une des revendications 1 à 11 est agencé de manière à générer une portion complémentaire avec ladite portion principale pour former un faisceau d'éclairage.
  14. 14. Dispositif d'éclairage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le deuxième module lumineux génère une partie basse (Bl ; B2) de faisceau de croisement et en ce que le module lumineux (1) selon l'une des revendications 1 5 à 11 est agencé de manière à ce qu' il génère un faisceau lumineux formant une partie haute (Hl ; H2) de faisceau de croisement qui est allumé en complément de la partie basse (Bl ; B2) du faisceau de croisement.
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