FR3096755A1 - Dispositif d'éclairage de véhicule - Google Patents

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Abstract

Un dispositif d'éclairage de véhicule (2) comprend une source de lumière de balayage (100) qui comprend une source de lumière à semi-conducteurs (110) et un moteur (120), et qui balaye une région à l'avant du dispositif d'éclairage, avec la lumière émise à partir de la source de lumière à semi-conducteurs (110), conformément au mouvement du moteur (120), et un circuit d'allumage (200) qui change la quantité de lumière de la source de lumière à semi-conducteurs (110) en synchronisation avec le mouvement du moteur (120), pendant une période d'allumage normal, de manière à obtenir un motif de distribution de lumière prédéterminé. Le circuit d'allumage (200) débute le mouvement du moteur (120), en réponse à une commande d'allumage pour un appel de phare pendant une période d'arrêt du moteur (120), et allume continûment la source de lumière à semi-conducteurs (110) de manière asynchrone avec le mouvement du moteur (120), pendant une période de démarrage qui précède la période d'allumage normal.

Description

Dispositif d'éclairage de véhicule
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un dispositif d'éclairage de véhicule utilisé dans une automobile, ou similaire.
Description de l'art connexe
Le dispositif d'éclairage de véhicule est généralement capable de commuter entre un mode de feux de croisement et un mode de feux de route. Les feux de croisement sont conçus pour éclairer une zone à proximité du véhicule avec une intensité d'éclairage prédéterminée, et la distribution de l'intensité lumineuse est spécifiée de manière à ne pas éblouir un véhicule qui arrive en sens inverse ou un véhicule précédent. Les feux de croisement sont principalement utilisés lorsque le véhicule se déplace en ville ou dans des zones urbaines. D'autre part, les feux de route sont conçus pour éclairer une large plage ou une zone éloignée à l'avant du véhicule avec une intensité d'éclairage relativement élevée, et sont principalement utilisés lorsque le véhicule se déplace à grande vitesse sur une route où le nombre de véhicules qui arrivent en sens inverse et de véhicules précédents est faible. Ainsi, les feux de route ont un niveau de visibilité plus élevé, et peuvent être plus facilement vus par le conducteur, comparés aux feux de croisement, mais présentent un problème en ce qu'ils peuvent éblouir un conducteur d'un véhicule précédent ou un piéton présent à l'avant du véhicule.
Ces dernières années, une technologie ADB (faisceau à commande adaptative, de l’anglais « Adaptive Driving Beam ») a été proposée avec laquelle le motif de distribution de lumière des feux de route est commandé dynamiquement et de manière adaptative, sur la base des conditions environnantes du véhicule. Avec la technologie ADB, la présence ou l'absence d'un véhicule précédent, d'un véhicule qui arrive en sens inverse, ou d'un piéton à l'avant du véhicule est déterminée, et l'intensité lumineuse est réduite dans une région correspondant au véhicule ou au piéton, de manière à réduire l’éblouissement communiqué au véhicule ou au piéton.
En tant que procédé de mise en œuvre de la fonction ADB, un procédé à obturateur dans lequel un actionneur est commandé, un procédé rotatif, un procédé à réseau de DEL, et d’autres ont été proposés. Dans le procédé à obturateur ou le procédé rotatif, la largeur d'une région non éclairée (région de lumière bloquée) peut être continûment changée, mais le nombre des régions non éclairées est limité à un. Dans le procédé à réseau de DEL, deux régions non éclairées ou plus peuvent être établies, mais elles peuvent être discrètes étant donné que la largeur de chaque région non éclairée est limitée par la largeur de rayonnement d'une puce de DEL.
Le demandeur de la présente demande a proposé un procédé de balayage, en tant que procédé ADB qui permet de résoudre les problèmes ci-dessus (voir, par exemple, les publications de demandes de brevets japonais non examinées n° 2012-224317, 2010-6109 (JP 2012-224317 A, JP 2010-6109 A), et WO 2016/167250). Conformément au procédé de balayage, la lumière frappe un réflecteur rotatif (lame), et le réflecteur réfléchit la lumière incidente selon un angle correspondant à la position de rotation du réflecteur, de manière à balayer une région à l'avant du véhicule avec la lumière réfléchie. Pendant le balayage, l’allumage et l’extinction d'une source de lumière et sa luminance sont changés conformément à la position de rotation du réflecteur, de sorte qu'un motif de distribution de lumière souhaité soit formé dans la région à l'avant du véhicule.
La présente invention propose un dispositif d'éclairage à balayage de véhicule, dont la réponse à une opération d'appel de phare est améliorée.
Un dispositif d'éclairage de véhicule selon un aspect de l'invention comprend une source de lumière de balayage et un circuit d'allumage. La source de lumière de balayage comprend une source de lumière à semi-conducteurs et un moteur, et est configurée pour balayer une région à l'avant du dispositif d'éclairage, avec la lumière émise à partir de la source de lumière à semi-conducteurs, conformément au mouvement du moteur. Le circuit d'allumage est configuré pour changer une quantité de lumière de la source de lumière à semi-conducteurs en synchronisation avec le mouvement du moteur, pendant une période d'allumage normal, de manière à obtenir un motif de distribution de lumière prédéterminé. Le circuit d'allumage est configuré pour débuter le mouvement du moteur, en réponse à une commande d'allumage pour un appel de phare pendant une période d'arrêt du moteur, et allumer continûment la source de lumière à semi-conducteurs de manière asynchrone avec le mouvement du moteur, pendant une période de démarrage qui précède la période d'allumage normal.
On doit comprendre que n'importe quelle combinaison des éléments constitutifs tels que décrits ci-dessus, et des éléments constitutifs ou des expressions de l'invention, qui sont remplacés les uns par les autres dans un procédé, un dispositif, un système, etc., sont également applicables en tant que modes de réalisation de l'invention.
Selon l'aspect ci-dessus de l'invention, la réponse du dispositif d'éclairage à balayage de véhicule à une opération d'appel de phare peut être améliorée.
Dans le dispositif d’éclairage de véhicule, le circuit d'allumage peut être configuré pour débuter le mouvement du moteur, en réponse à une commande d'allumage normal pendant la période d'arrêt du moteur, et pour mettre la source de lumière à semi-conducteurs dans un état éteint pendant la période de démarrage.
Dans le dispositif d’éclairage de véhicule, le moteur peut être de type rotatif ; et la source de lumière de balayage peut comprendre en outre un réflecteur monté sur le moteur.
Les caractéristiques, les avantages, et l’importance technique et industrielle des exemples de modes de réalisation de l'invention vont être décrits ci-dessous avec référence aux dessins joints, sur lesquels des symboles similaires désignent des éléments similaires, et sur lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective montrant schématiquement un dispositif d'éclairage de véhicule selon un mode de réalisation ;
La figure 2 est un schéma de principe d'un système d'éclairage comprenant le dispositif d'éclairage de véhicule selon le mode de réalisation ;
Les figures 3A à 3C sont des vues décrivant la génération d'un signal de commande de lumière ;
La figure 4 est une vue illustrant la séquence de commande d'une source de lumière lorsqu'un moteur est mis en rotation de manière stable ;
La figure 5 est une vue illustrant la séquence de commande de la source de lumière au début de la rotation du moteur ;
La figure 6 est un diagramme de synchronisation décrivant le fonctionnement du dispositif d'éclairage de véhicule de la FIG. 2 ;
Les figures 7A à 7C sont des schémas de formes d'onde montrant les détails de l’allumage de feu de route et de l’appel de phare dans le diagramme de synchronisation de la FIG. 6 ;
La figure 8 est un autre diagramme de synchronisation décrivant le fonctionnement du dispositif d'éclairage de véhicule de la FIG. 2 ;
La figure 9 est un schéma de formes d'onde montrant les détails de l’appel de phare dans le diagramme de synchronisation de la FIG. 8 ;
Les figures 10A et 10B sont des vues montrant des exemples modifiés de sources de lumière de balayage ; et
Les figures 11A et 11B sont des schémas de principe de systèmes d'éclairage comportant des sources de lumière de balayage selon un sixième exemple modifié.
Description détaillée de modes de réalisation
Un mode de réalisation préféré de l'invention va être décrit avec référence aux dessins. Les mêmes numéros ou symboles de référence sont attribués aux éléments, organes et étapes de processus constitutifs identiques ou équivalents montrés sur chaque dessin, et ces éléments et autres ne seront pas décrits de manière répétée. Ce mode de réalisation n'est pas destiné à limiter l'invention, mais est simplement un exemple, et toutes les caractéristiques décrites dans le mode de réalisation et les combinaisons de celles-ci ne sont pas nécessairement essentielles à l'invention.
Dans la présente description, une « condition dans laquelle un élément A est connecté à un élément B » fait référence non seulement au cas dans lequel l'élément A et l'élément B sont connectés physiquement et directement l'un à l'autre, mais également au cas dans lequel l'élément A et l'élément B sont connectés indirectement l'un à l'autre, par l'intermédiaire d'un autre élément qui n'a pas une influence significative sur un état de connexion électrique de ces éléments A, B, ou qui ne nuit pas à la fonction et à l'effet obtenus en couplant ces éléments A, B.
De manière similaire, une « condition dans laquelle un élément C est prévu entre un élément A et un élément B » fait référence non seulement au cas dans lequel l'élément A et l'élément C, ou l'élément B et l'élément C sont directement connectés l'un à l'autre, mais également au cas dans lequel ces éléments sont connectés indirectement l'un à l'autre, par l'intermédiaire d'un autre élément qui n'a pas une influence significative sur un état de connexion électrique de ces éléments, ou qui ne nuit pas à la fonction et à l'effet obtenus en couplant ces éléments.
La FIG. 1 est une vue en perspective montrant schématiquement un dispositif d'éclairage de véhicule 2 selon le mode de réalisation. Le dispositif d'éclairage de véhicule 2 de la FIG. 1 a la fonction ADB (faisceau à commande adaptative) de type balayage, et forme une large gamme de motifs de distribution de lumière (feux de route) dans une région à l'avant du véhicule. Le dispositif d'éclairage de véhicule 2 est également allumé lorsque le conducteur effectue une opération d’appel de phare. Le dispositif d'éclairage de véhicule 2 comprend principalement une source de lumière de balayage 100, une lentille de projecteur 102, et un circuit d'allumage 200.
La source de lumière de balayage 100 comprend une source de lumière 110, et effectue un balayage à l'avant du véhicule, avec la lumière émise à partir de la source de lumière 110. Bien que la source de lumière de balayage 100 puisse comprendre deux sources de lumière 110 ou plus, le nombre des sources de lumière 110 est de un dans ce mode de réalisation, afin de faciliter la compréhension et de simplifier la description. En tant que source de lumière 110, une source de lumière à semi-conducteurs, telle qu'une diode électroluminescente (DEL) ou une diode laser, peut être utilisée. La source de lumière de balayage 100 comporte un réflecteur (lames) 112, en plus de la source de lumière 110. Le réflecteur 112 reçoit la lumière émise L1 de la source de lumière 110, et répète un mouvement périodique prédéterminé, de sorte que la lumière réfléchie L2 provenant du réflecteur 112 se propage dans une direction horizontale (direction « H » sur la FIG. 1) pour balayer à l'avant du véhicule. Dans ce mode de réalisation, le réflecteur 112 est monté sur un rotor d'un moteur (non montré), et effectue un mouvement de rotation. A un instant donné, un rayon de la lumière L1 frappant le réflecteur 112 est réfléchi selon un angle de réflexion correspondant à la position du réflecteur 112 (l’angle de rotation du rotor), et forme une région éclairée 300 à l'avant du véhicule. La région éclairée 300 a des dimensions prédéterminées dans la direction horizontale (direction « H ») et dans la direction verticale (direction « V »).
Alors que le réflecteur 112 tourne, l'angle de réflexion change, et la position (position de balayage) de la région éclairée 300 se déplace en des mouvements de balayage répétés dans la direction horizontale (direction « H »). Ce mouvement est répété à grande vitesse, par exemple, à 50 Hz ou plus, de sorte qu'un motif de distribution de lumière 310 est formé dans une région à l'avant du véhicule.
Un circuit d'allumage 200 commande la quantité de lumière (luminance) de la source de lumière 110, en synchronisation avec le balayage de la source de lumière de balayage 100, plus spécifiquement, en synchronisation avec le mouvement périodique du réflecteur 112. Pendant le balayage, l'éclairement de la région éclairée 300 à chaque position de balayage est commandé, de sorte qu'une plage ou des plages (régions éclairées RON) ayant un éclairement non nul et une plage ou des plages (régions non éclairées ROFF) ayant un éclairement nul soient formées. Le motif de distribution de lumière 310 est une combinaison de la région ou des régions éclairées RON et de la région ou des régions non éclairées ROFF.
Ensuite, la configuration du circuit d'allumage 200 du dispositif d'éclairage de véhicule 2 va être décrite. La FIG. 2 est un schéma de principe du système d'éclairage 1 comprenant le dispositif d'éclairage de véhicule 2 selon le mode de réalisation. Le système d'éclairage 1 comprend une unité de commande électronique (ECU, de l’anglais « Electronic Command Unit ») côté véhicule 4 et le dispositif d'éclairage de véhicule 2.
L'ECU côté véhicule 4 commande l'état du dispositif d'éclairage de véhicule 2. Plus spécifiquement, l'ECU côté véhicule 4 fournit un signal de commande S3 comprenant des commandes d'allumage et d'extinction des feux de route et des feux de croisement, de distribution de lumière des feux de route sous une commande ADB (faisceau à commande adaptative), et d’appel de phare, au circuit d'allumage 200.
En ce qui concerne la commande de distribution de lumière, l'ECU côté véhicule 4, qui reçoit des informations de caméra S1 et des informations de véhicule S2, détecte les conditions à l'avant du véhicule, plus spécifiquement, la présence ou l'absence d'un véhicule qui arrive en sens inverse et d'un véhicule précédent, la présence ou l'absence d'un piéton, et ainsi de suite, sur la base des informations de caméra S1. Par ailleurs, l'ECU côté véhicule 4 détecte la vitesse de véhicule actuelle, l'angle de braquage, etc., sur la base des informations de véhicule S2. L'ECU côté véhicule 4 détermine un motif de distribution de lumière à former dans une région à l'avant du véhicule, sur la base de ces éléments d'informations, et envoie le signal de commande S3 comprenant des informations (qui seront appelées « données de commande de distribution de lumière 3a ») indiquant le motif de distribution de lumière, au dispositif d'éclairage de véhicule 2. La fonction de génération du motif de distribution de lumière peut être installée à l'intérieur du dispositif d'éclairage de véhicule 2, par exemple, dans une unité de commande électronique (ECU) du circuit d'allumage 200.
Lorsque le conducteur effectue une opération d'appel de phare, l'ECU côté véhicule 4 envoie le signal de commande S3 comprenant une commande d'allumage en réponse à l'opération d'appel de phare, au dispositif d'éclairage de véhicule 2.
Le dispositif d'éclairage de véhicule 2 comprend la source de lumière de balayage 100 en tant que source de lumière de feu de route, source de lumière de feu de croisement 130, et circuit d'allumage 200.
La source de lumière de balayage 100 comprend un moteur 120 et un dispositif de commande de moteur 122, en plus de la source de lumière 110 et du réflecteur 112. Le réflecteur 112 est monté sur le moteur 120. Alors que moteur 120 tourne, l'angle d'incidence (et l’angle de réflexion) de la lumière émise L1 de la source de lumière de balayage 100 change, et la lumière réfléchie L2 se propage en des mouvements de balayage répétés pour balayer une région à l'avant du véhicule. Lorsqu'une tension d'alimentation VREG est fournie par le circuit d'allumage 200 au dispositif de commande de moteur 122, le dispositif de commande de moteur 122 est mis dans un état activé, et fait tourner le moteur 120 à une vitesse de rotation prédéterminée. Lorsque aucune tension d'alimentation VREG n'est fournie à partir du circuit d'allumage 200, le dispositif de commande de moteur 122 est mis dans un état désactivé, et cesse de fournir un courant de commande au moteur 120, de manière à arrêter la rotation du moteur 120. A savoir, la tension d'alimentation VREG est un signal d'activation pour commuter le dispositif de commande de moteur 122 entre l'état activé et l'état désactivé, et le signal d'activation est positionné lorsque la tension d'alimentation VREG est fournie, et est inversé ou retiré lorsque la tension d'alimentation VREG est coupée.
Le circuit d'allumage 200 commande l’allumage et l’extinction et la luminance de la source de lumière de balayage 100 et de la source de lumière de feu de croisement 130, et commande la rotation et l’arrêt du moteur 120, conformément au signal de commande S3 provenant de l'ECU côté véhicule 4.
Le circuit d'allumage 200 comprend une ECU d'éclairage 206, un dispositif de commande de courant constant 220 pour les feux de route, un circuit d'alimentation 230 pour le moteur, et un dispositif de commande de courant constant 240 pour les feux de croisement.
L'ECU d'éclairage 206 comprend un micro-ordinateur, et commande le circuit d'allumage 200 d’une manière intégrée. Lorsque l'ECU d'éclairage 206 reçoit le signal de commande S3 comprenant une commande d’allumage de feu de croisement, elle positionne un signal de commande d’allumage de feu de croisement S7 (établit le signal S7 au niveau haut, par exemple), et active le dispositif de commande de courant constant 240. Le dispositif de commande de courant constant 240, qui est dans l'état activé, fournit un courant de commande ILED à la source de lumière de feu de croisement 130, et amène la source de lumière 130 à émettre un faisceau de croisement.
Ci-après, la commande de la source de lumière de balayage 100 va être décrite. L'ECU d'éclairage 206 fournit un signal de commande d'alimentation S5 qui dirige la génération et l'arrêt de la tension d'alimentation VREG, au circuit d'alimentation 230 pour le moteur. Par conséquent, la rotation et l’arrêt du moteur 120 sont commandés sur la base du signal de commande d'alimentation S5. Dans ce mode de réalisation, après que le démarrage du véhicule a été effectué, le signal de commande d'alimentation S5 est positionné (par exemple, établi au niveau haut), en réponse à la première commande d'allumage pour allumer la source de lumière 110, et la rotation du moteur 120 est débutée.
L'ECU d'éclairage 206 reçoit un signal de détection de position S4, en plus des données de commande de distribution de lumière S3a incluses dans le signal de commande S3. Le signal de détection de position S4 est un signal impulsionnel indiquant la position du réflecteur 112, autrement dit, la position de balayage de faisceau actuelle, et est également un signal de détection de rotation qui est synchronisé avec la rotation du moteur 120. Par exemple, le signal de détection de position S4 peut indiquer les instants auxquels une partie de référence donnée du réflecteur 112 passe à une position prédéterminée. Par exemple, la partie de référence peut être un espace entre les bords de deux lames du réflecteur 112, ou une partie centrale de chaque lame, ou n'importe quelle partie souhaitée.
Un élément à effet Hall peut être monté sur le moteur 120 qui fait tourner le réflecteur 112. Dans ce cas, un signal d'effet Hall provenant de l'élément à effet Hall a une forme d'onde périodique correspondant à la position du rotor, à savoir, la position du réflecteur. Par exemple, le dispositif de commande de moteur 122 a comme fonction de générer un signal impulsionnel FG (génération de fréquence) indiquant la synchronisation de l’inversion de la polarité du signal d'effet Hall. Le signal FG peut être utilisé en tant que signal de détection de position S4.
Le dispositif de commande de moteur 122 du type de commande sans capteur peut générer le signal FG, sur la base de la force contre-électromotrice générée dans une bobine du moteur 120.
Dans ce mode de réalisation, le signal de détection de position S4 est un signal impulsionnel ayant un front négatif (ou un front positif) à chaque fois que le moteur 120 effectue une moitié (1/2) de rotation. Il convient de noter que, lorsque deux lames du réflecteur 112 sont montées sur le moteur 120, la période du signal de détection de position S4 coïncide avec la période de balayage du faisceau.
Pendant une période d’allumage de feu de route normal, le circuit d'allumage 200 génère un signal de commande de lumière S6 indiquant une forme d'onde temporelle de la quantité de lumière (allumage ou extinction et luminance) de la source de lumière 110, et allume la source de lumière à semi-conducteurs conformément au signal de commande de lumière S6, de manière à fournir le motif de distribution de lumière indiqué par les données de commande de distribution de lumière S3a, en synchronisation avec la rotation du moteur 120, autrement dit, en synchronisation avec la position de balayage de faisceau. La série ci-dessus d'étapes de processus est effectuée de manière répétée.
Un générateur de signal de commande de lumière 210 est installé dans l'ECU d'éclairage 206. Pendant la période d'allumage normal, le générateur de signal de commande de lumière 210 génère le signal de commande de lumière S6, sur la base du signal de commande S3 et du signal de détection de position S4. Le signal de commande de lumière S6 peut être un signal binaire correspondant à l'allumage et l'extinction de la source de lumière 110, ou peut être un signal à multiples niveaux. Le signal de commande de lumière S6 correspond de manière biunivoque au courant de commande ILED qui circule à travers la source de lumière 110, et correspond ainsi de manière biunivoque à la quantité de lumière de la source de lumière 110.
En tant que procédé de changement de la quantité de lumière de la source de lumière 110, il existe une commande de lumière analogique (réduction de lumière analogique) et une commande de lumière par PWM (modulation de durée d'impulsion, de l’anglais « Pulse Width Modulation »). Dans la commande de lumière analogique, la quantité de courant (amplitude) du courant de commande ILED est commandée. Dans la commande de lumière par PWM, le courant de commande ILED est activé et désactivé par partage dans le temps, de sorte que le rapport du temps d’activation est ajusté. Le signal de commande de lumière S6 généré par le générateur de signal de commande de lumière 210 est fourni à une entrée de commande de lumière analogique ADIM du dispositif de commande de courant constant 220. Le dispositif de commande de courant constant 220 génère un courant de commande ILED dont la quantité de courant est proportionnelle au signal de commande de lumière S6.
Il y a un espace entre les bords des deux lames du réflecteur 112, et la précision des surfaces de miroir dans les parties d'extrémité de chaque lame peut être moins bonne que celle de sa partie centrale. Dans ce cas, les extrémités opposées de chaque lame du réflecteur 112 peuvent ne pas être utilisées, et la source de lumière 110 peut être de préférence éteinte à la fin de chaque période de balayage, indépendamment du motif de distribution de lumière. Dans ce mode de réalisation, la fin de chaque période de balayage correspond à un front négatif du signal de détection de position S4 ; par conséquent, le générateur de signal de commande de lumière 210 génère le signal de commande de lumière S6 qui éteint la source de lumière 110, à chaque front négatif du signal de détection de position S4, pendant la période d'allumage normal.
Lorsque le circuit d'allumage 200 reçoit une commande d'appel de phare, il allume la source de lumière 110 tout en ignorant une ou des régions non éclairées incluses dans les données de commande de distribution de lumière S3a, et éclaire la plage entière, à l’exclusion de la fin de chaque période de balayage (à savoir, une partie d'extrémité du motif de distribution de lumière) avec la lumière.
Les FIG. 3A-3C sont utiles pour décrire la génération du signal de commande de lumière S6. Comme montré sur la FIG. 3A, les données de commande de distribution de lumière S3a sont fournies sous la forme d’informations d’angle, par exemple. Dans cet exemple, θ0 désigne l'extrémité gauche, et θMAX désigne l'extrémité droite, tandis que les valeurs θa, θb, θc, θd, θe et θf spécifient les frontières entre les régions éclairées et les régions non éclairées. La limite supérieure du nombre de régions non éclairées peut être fixée.
La FIG. 3B montre une forme d'onde temporelle de l'angle de balayage de la source de lumière de balayage 100. La période de l'angle de balayage correspond à la période du signal de détection de position S4.
L'angle θ à un instant donné t est exprimé par l'équation (1) comme suit, où Ts est la période de balayage, et ti est l'instant de début du ième cycle de balayage.
[Math 1] θ (t) = θ0 + (θMAX - θ0) / Ts × (t – ti) Equation (1)
Dans l'ième cycle de balayage, l’instant t auquel le faisceau émis (région cible 300) de la source de lumière 110 est rayonné selon un angle θ donné est exprimé par l'équation (2) comme suit.
[Math 2] t = (θ - θ0) Ts / (θMAX - θ0) + ti Equation (2)
Conformément à l'équation (2) ci-dessus, les instants ta à tf correspondant à θa à θf, respectivement, sont calculés. Ensuite, dans chaque cycle de balayage, le signal de commande de lumière S6 dont le niveau de signal change aux instants ta à tf ainsi calculés est fourni au dispositif de commande de courant constant 220, de sorte que la forme d'onde temporelle de la quantité de lumière de la source de lumière 110 soit commandée. De cette manière, le motif de distribution de lumière correspondant aux données de commande de distribution de lumière S3a de la FIG. 3A peut être formé.
Ici, la période de balayage Ts change conformément à la vitesse de rotation du moteur 120 ; par conséquent, elle varie dans le temps. Ainsi, afin de réaliser une commande de distribution de lumière précise, il est nécessaire de mesurer la période de balayage Ts pour chaque cycle de balayage, et de la répercuter dans la génération du signal de commande de lumière.
La FIG. 4 montre la séquence de commande de la source de lumière pendant la rotation stable du moteur. Sur la FIG. 4, le moteur tourne à une vitesse cible. Tsi désigne la période de balayage dans l'ième cycle de balayage. Comme décrit ci-dessus, le dispositif de commande de moteur 122 est configuré pour être capable de sortir un signal de détection de vitesse de rotation (FG) sous la forme d'impulsions, dont le niveau change à chaque fois que le rotor tourne d'un angle électrique (ou d’un angle mécanique) prédéterminé. Le signal FG peut être compris comme le signal de détection de position S4 indiquant la position du rotor du moteur. Sur la FIG. 4, le signal FG a un front négatif à la fin de chaque période de balayage.
La période de balayage Tsi mesurée dans l'ième cycle de balayage est utilisée dans la commande de source de lumière dans le cycle après le suivant.
Initialement, la période Tsi est mesurée dans l'ième cycle de balayage. La période Tsi peut être mesurée en mesurant un intervalle des fronts négatifs adjacents du signal FG en utilisant un compteur. Dans le (i+1)-ème cycle de balayage suivant, les paramètres (ta à tf sur la FIG. 4) nécessaires pour le signal de commande de lumière de la source de lumière sont calculés, en utilisant la période Tsi mesurée immédiatement avant ce cycle. Lorsque la quantité de lumière est changée entre de multiples niveaux, ainsi que l'allumage et l'extinction de la lumière, chacun des paramètres peut comprendre la quantité de courant à chaque instant, et le gradient de la quantité de courant par rapport au temps.
Ensuite, dans le (i+2)-ème cycle de balayage suivant, le signal de commande de lumière S6 est généré sur la base des paramètres calculés dans le cycle précédent, et la source de lumière est commandée.
La FIG. 5 montre la séquence de commande de la source de lumière au début de la rotation du moteur. La période Ts1est mesurée dans le premier cycle, et le calcul des paramètres PARAM est débuté dans le deuxième cycle. Finalement, dans le troisième cycle, la source de lumière peut être commandée sur la base des paramètres PARAM. Par conséquent, la source de lumière ne peut pas être commandée au moins dans les deux premiers cycles.
Supposons que l'opération d'appel de phare soit effectuée alors que le moteur est arrêté (pendant la période d'arrêt). Dans ce cas, si la source de lumière est commandée conformément à la séquence de commande de la FIG. 4, la source de lumière ne peut pas être allumée dans les deux premiers cycles. Bien que la durée des deux cycles après le début de la rotation du moteur dépende du type du moteur, elle est à peu près de plusieurs centaines de millisecondes, et la réaction à l'opération d'appel de phare est retardée.
Si le moteur est conçu de manière à commencer à tourner lors du démarrage du véhicule, et à continuer à tourner ensuite jusqu'à l'arrêt du véhicule, à savoir, si le moteur tourne tout le temps, la source de lumière peut être allumée en même temps que l'opération d'appel de phare, résultant en une réponse améliorée à l'opération d'appel de phare. Cependant, le réflecteur continue de tourner, à toute heure du jour ou de la nuit, et la durée de vie du moteur peut être raccourcie.
Ci-après, la commande en relation avec un appel de phare va être décrite. Avec référence de nouveau à la FIG. 2, lorsque l'ECU d'éclairage 206 du circuit d'allumage 200 reçoit une commande d'appel de phare pendant une période d'arrêt du moteur 120, elle positionne le signal de commande d'alimentation S5, et débute la rotation du moteur 120. Simultanément, l'ECU d'éclairage 206 allume continûment la source de lumière 110, de manière asynchrone avec la rotation du moteur 120, autrement dit, sans relation avec le signal de détection de position S4, pendant une période de démarrage qui précède la période d'allumage normal. A savoir, lorsque le générateur de signal de commande de lumière 210 reçoit la commande d'appel de phare pendant la période d'arrêt du réflecteur 112, il génère le signal de commande de lumière S6, de sorte que la source de lumière 110 soit maintenue activée (allumée) même à la fin de chaque période de balayage, pendant la période de démarrage. A savoir, la période de non-éclairage tx qui est insérée à la fin de chaque période de balayage est éliminée.
L'opération d'appel de phare est effectuée pendant la période d'arrêt du moteur 120, par exemple, lorsque le premier allumage du dispositif d'éclairage après le démarrage du véhicule est provoqué par l'opération d'appel de phare. Par exemple, cela peut être le cas lorsque l'opération d'appel de phare est effectuée alors que le véhicule se déplace avec la source de lumière 110 mise dans l'état éteint, de jour.
Lorsque l'ECU d'éclairage 206 reçoit une commande d'allumage normal (ADB sans appel de phare), au lieu de l'opération d'appel de phare, pendant la période d'arrêt du moteur 120, elle positionne le signal de commande d'alimentation S5, et débute la rotation du moteur 120. Simultanément, l'ECU d'éclairage 206 maintient la source de lumière 110 dans l'état éteint pendant un nombre donné de cycles de balayage, et passe ensuite à la période d'allumage normal.
Si le moteur 120 est maintenu en rotation après que la source de lumière 110 a été éteinte, la durée de vie du moteur 120 peut être affectée. Ainsi, de jour, lorsque la fréquence d'utilisation des feux de route est faible, l'ECU d'éclairage 206 peut annuler le signal de commande d'alimentation S5, et arrêter la rotation du moteur 120, après un intervalle de temps prédéterminé (par exemple, 10 s) après que la source de lumière 110 a été éteinte (premier mode). Au contraire, de nuit, lorsque la fréquence d'utilisation des feux de route est élevée, il est préférable de maintenir la rotation du moteur 120, même après que les feux de route ont été éteints (deuxième mode). Le premier mode et le deuxième mode peut être commutés à une certaine heure du jour.
Dans un autre exemple, le premier mode et le deuxième mode peuvent être associés à l'état de la source de lumière de feu de croisement 130. A savoir, alors que la source de lumière de feu de croisement 130 est dans l'état éteint, le moteur 120 est commandé dans le premier mode, étant donné que la fréquence d'utilisation des feux de route est faible. Au contraire, alors que la source de lumière de feu de croisement 130 est dans l'état allumé, la fréquence d'utilisation des feux de route est élevée ; par conséquent, le deuxième mode est sélectionné, et le moteur 120 est maintenu en rotation même après que la source de lumière 110 a été éteinte. Dans ce cas, lorsqu'une commande d'allumage de la source de lumière de feu de croisement 130 est générée avant qu'une commande d'allumage des feux de route ou un appel de phare soit généré, le signal de commande d'alimentation S5 peut être positionné, en réponse à la commande d'allumage précédente de la source de lumière de feu de croisement 130, et la rotation du moteur 120 peut être débutée. Après un intervalle de temps prédéterminé (par exemple, 10 s) après que la source de lumière de feu de croisement 130 a été éteinte, le signal de commande d'alimentation S5 peut être annulé, et le moteur 120 peut être arrêté.
La commutation entre le premier mode et le deuxième mode peut être associée à l’allumage et l’extinction d'un feu de position (non montré), au lieu de l’allumage et l’extinction de la source de lumière de feu de croisement 130.
La configuration du dispositif d'éclairage de véhicule 2 a été décrite ci-dessus. Ensuite, son fonctionnement va être décrit. Initialement, la commande d'allumage ADB normal va être décrite. La FIG. 6 est un diagramme de synchronisation décrivant le fonctionnement du dispositif d'éclairage de véhicule 2 de la FIG. 2. A l'instant t0, le conducteur démarre le véhicule. Ensuite, le dispositif d'éclairage de véhicule 2 est mis dans l'état éteint pendant un moment.
A l'instant t1, le conducteur allume un feu de route du dispositif d'éclairage de véhicule 2. En réponse à une commande d’allumage de feu de route, la tension d'alimentation VREG est fournie au dispositif de commande de moteur 122, et la rotation du moteur 120 est débutée. A l'instant t2 auquel la période de démarrage TSTART se termine, la période d'allumage normal TNORM débute, et la source de lumière 110 est allumée. A l'instant t3, la source de lumière 110 est éteinte, en réponse à une commande d'extinction de feu de route.
Lorsqu'une commande d’allumage de feu de route est générée de nouveau à l'instant t4, la source de lumière 110 est immédiatement allumée à cet instant. Ensuite, lorsqu'une commande d'extinction est générée à un instant t5, la source de lumière 110 est immédiatement éteinte.
Lorsqu'une commande d'allumage pour un appel de phare est générée à l’instant t6, la source de lumière 110 est immédiatement allumée. Lorsqu'une commande d'extinction pour un appel de phare est générée à l’instant t7, la source de lumière 110 est immédiatement éteinte.
Les FIG. 7A-7C sont des schémas de formes d'onde indiquant les détails de l’allumage de feu de route et de l’appel de phare dans le diagramme de synchronisation de la FIG. 6. La FIG. 7A montre le premier allumage de feu de route sur la FIG. 6. Avant l’instant t1, le moteur 120 est arrêté, et le signal FG est maintenu à un niveau constant. Lorsque le moteur 120 commence à tourner à l’instant t1, le signal FG devient un signal impulsionnel. Comme décrit ci-dessus avec référence à la FIG. 4, dans la période de démarrage TSTART correspondant à deux cycles immédiatement après le début de rotation du moteur 120, la source de lumière 110 est dans l'état éteint. Lorsque la période de démarrage TSTART se termine à l’instant t2, la période d'allumage normal débute, et l’allumage et l’extinction de la source de lumière 110 sont commandés de manière répétée pour chaque période de balayage, en synchronisation avec le signal FG (signal de détection de position S4). Pendant le premier allumage de feu de route, la fonction ADB est désactivée (désactivé) S4), et il n'y a aucune région non éclairée ; par conséquent, la source de lumière 110 est éteinte, seulement pendant une courte période de non-éclairage tx à la fin de chaque période de balayage. La courte période de non-éclairage tx peut s'étendre sur le front négatif correspondant du signal FG.
La FIG. 7B montre le deuxième allumage de feu de route sur la FIG. 6. à l’instant t4, la vitesse de rotation du moteur 120 est stable, et il est dans la période d’allumage normal. Ainsi, lorsqu'une commande d’allumage de feu de route est générée à l’instant t4, l’allumage et l’extinction de la source de lumière 110 sont commandés de manière répétée pour chaque période de balayage, en synchronisation avec le signal FG (signal de détection de position S4). Pendant le deuxième allumage de feu de route, la fonction ADB est appliquée. Dans cet exemple, une période de non-éclairage toff est insérée, et la source de lumière 110 est éteinte dans la période de non-éclairage toff désignée par les données de commande de distribution de lumière S3a, en plus de la courte période d'extinction tx à la fin de chaque période de balayage.
La FIG. 7C montre un appel de phare sur la FIG. 6. A l’instant t6, la vitesse de rotation du moteur 120 est stable, et il est dans la période d’allumage normal. Ainsi, lorsqu'une commande pour un appel de phare est générée à l’instant t6, l’allumage et l’extinction de la source de lumière 110 sont commandés de manière répétée pour chaque période de balayage, en synchronisation avec le signal FG (signal de détection de position S4). Dans cet exemple, la source de lumière 110 est dans l'état éteint dans une courte période tx à la fin de chaque période de balayage, et la source de lumière 110 est dans l'état allumé dans les périodes autres que les courtes périodes tx.
La FIG. 8 est un autre diagramme de synchronisation décrivant le fonctionnement du dispositif d'éclairage de véhicule 2 de la FIG. 2. A l’instant t0, le conducteur démarre le véhicule. Ensuite, le dispositif d'éclairage de véhicule 2 est mis dans l'état éteint pendant un moment.
A l’instant t1, le conducteur génère une commande pour un appel de phare. En réponse à la commande pour un appel de phare, la tension d'alimentation VREG est fournie au dispositif de commande de moteur 122, et le moteur 120 commence à tourner. La source de lumière 110 est allumée à l'instant où le moteur 120 commence à tourner. A savoir, pour l'appel de phare, la source de lumière 110 est allumée pendant la période de démarrage TSTART.
A l’instant t2 auquel la période de démarrage TSTART se termine, la période d'allumage normal TNORM débute. Lorsqu'une commande d'extinction d'appel de phare est générée à l’instant t3, la source de lumière 110 est éteinte.
Dans l'exemple de la FIG. 8, le feu de croisement est dans l'état éteint, et le premier mode est sélectionné pour la commande du moteur. Par conséquent, à l’instant t4 après un intervalle de temps prédéterminé depuis l'instant t1, le signal de commande d'alimentation S5 est annulé, et la rotation du moteur 120 est arrêtée.
Lorsque le conducteur génère une commande pour un appel de phare de nouveau à l’instant t5, la même commande que celle dans une période de l'instant t1 à l’instant t3 est répétée dans une période de l'instant t5 à l’instant t7.
La FIG. 9 est un schéma de formes d'onde montrant les détails d'un appel de phare dans le diagramme de synchronisation de la FIG. 8. Avant l’instant t1 (t5), le moteur 120 est arrêté, et le signal FG est maintenu à un niveau constant. Lorsque le moteur 120 commence à tourner à l’instant t1 (t5), le signal FG devient un signal impulsionnel. L'ECU d'éclairage 206 allume continûment la source de lumière 110, pendant la période de démarrage TSTART. Pendant la période de démarrage TSTART, le signal de détection de position S4 est ignoré, et aucune période de non-éclairage tx n'est insérée à la fin de chaque période de balayage. Lorsque la période d'allumage normal TNORM débute à l’instant t2 (t6), l'ECU d'éclairage 206 allume la source de lumière 110 en synchronisation avec le signal FG (signal de détection de position S4). A savoir, pendant la période d'allumage normal TNORM, la période de non-éclairage tx est générée à la fin de chaque période de balayage. Lorsque la commande pour un appel de phare passe au niveau bas à l’instant t3 (t7), la source de lumière 110 est éteinte.
Le fonctionnement du dispositif d'éclairage de véhicule 2 a été décrit ci-dessus. Avec le dispositif d'éclairage de véhicule 2 ainsi mis en œuvre, la réponse à l'opération d'appel de phare effectuée pendant la période d'arrêt du moteur 120 peut être améliorée.
L'invention a été décrite sur la base du mode de réalisation. Les hommes du métier doivent comprendre que ce mode de réalisation est simplement un exemple, ses éléments constitutifs et étapes de processus peuvent être combinés comme approprié pour réaliser divers exemples modifiés, et que les exemples modifiés sont également dans la plage de l'invention. Les exemples modifiés vont être décrits ci-dessous.
Premier exemple modifié
Le procédé de génération du signal de détection de position S4 n'est pas limité à celui utilisant l'élément à effet Hall. Par exemple, le signal de détection de position S4 peut être généré, en utilisant un encodeur rotatif ou un résolveur de type optique, ou d’un autre type, pour détecter la position du rotor du moteur 120. Dans un autre exemple, le dispositif d'éclairage de véhicule 2 peut comprendre un photocapteur prévu sur le côté arrière du réflecteur 112, et une source de lumière pour la détection de position, qui émet une lumière à partir du côté avant du réflecteur 112, vers le photocapteur. Ensuite, le réflecteur 112 peut être pourvu d'une fente ou d'un trou d'épingle. Avec cet agencement, la synchronisation de passage de la fente ou du trou d'épingle sur le photocapteur peut être détectée. La fente peut être un espace entre deux lames du réflecteur 112. En tant que source de lumière pour la détection de position, une source de lumière infrarouge, ou la source de lumière 110 peut être utilisée. Ainsi, il existe un grand nombre de procédés pour produire le signal de détection de position S4.
Deuxième exemple modifié
Bien que les deux cycles du début de rotation du moteur 120 réalisent la période de démarrage TSTART dans le mode de réalisation illustré, la période de démarrage TSTART peut être plus longue que les deux cycles. Par exemple, la période de démarrage TSTART peut consister en trois cycles, ou quatre cycles, depuis le début de rotation.
Troisième exemple modifié
Bien que le réflecteur 112 consiste en deux lames dans le mode de réalisation illustré, le nombre des lames n'est pas limité à cela, mais il peut y en avoir une, ou trois ou plus. Par ailleurs, bien que le réflecteur 112 effectue un mouvement de rotation dans le mode de réalisation illustré, le réflecteur 112 peut effectuer un mouvement de va-et-vient.
Quatrième exemple modifié
En tant que source de lumière 110, une source de lumière à semi-conducteurs, telle qu'une diode laser (LD) ou électroluminescente organique (EL), autre que la DEL, peut être utilisée.
Cinquième exemple modifié
Il existe un grand nombre d'exemples modifiés de la configuration de la source de lumière de balayage 100. Bien que les lames soient utilisées en tant que réflecteur 112 dans le mode de réalisation illustré, le réflecteur n'est pas limité à cela. Les FIG. 10A-10B montrent des exemples modifiés de la source de lumière de balayage 100. Comme la source de lumière de balayage 100 de la FIG. 1, chacune des sources de lumière de balayage 100a, 100b de la FIG. 10A et de la FIG. 10B est une combinaison de la source de lumière 110 et d'un réflecteur 112a ou 112b. Le réflecteur 112a de la FIG. 10A est un miroir polygonal. Le réflecteur 112a peut également être un miroir galvanométrique. Le réflecteur 112b de la FIG. 10B est un miroir de balayage MEMS (systèmes micro-électromécaniques).
Sixième exemple modifié
Les FIG. 11A et 11B sont des schémas de principe de systèmes d'éclairage comprenant des sources de lumière de balayage 100c, 100d, respectivement, selon un sixième exemple modifié. Dans la source de lumière de balayage 100c de la FIG. 11A, un actionneur 140 est monté sur la source de lumière 110, et l'axe optique de la source de lumière 110 peut pivoter (ou effectuer une mise de niveau) au moyen de l'actionneur 140.
La source de lumière de balayage 100d de la FIG. 11B comprend un moteur 142 et un dispositif de conversion 144, au lieu de l'actionneur 140. Le dispositif de conversion 144 reçoit le mouvement de rotation du moteur 142, le convertit en un mouvement de va-et-vient, et délivre le mouvement de va-et-vient. L'axe optique de la source de lumière 110 peut pivoter, du fait du mouvement de va-et-vient délivré à partir du dispositif de conversion 144.
Bien que l'invention ait été décrite, en utilisant des termes spécifiques, sur la base du mode de réalisation, le mode de réalisation illustre simplement le principe et l’application de l'invention, et de nombreux exemples modifiés du mode de réalisation et changements des emplacements ou des agencements peuvent être permis, sans s'écarter du concept de l'invention spécifiée dans les revendications jointes.

Claims (5)

  1. Dispositif d'éclairage de véhicule (2) caractérisé en ce qu'il comprend :
    une source de lumière de balayage (100) comprenant une source de lumière à semi-conducteurs (110) et un moteur (120), et configurée pour balayer une région à l'avant du dispositif d'éclairage, avec la lumière émise à partir de la source de lumière à semi-conducteurs (110), conformément au mouvement du moteur (120) ; et
    un circuit d'allumage (200) configuré pour changer une quantité de lumière de la source de lumière à semi-conducteurs (110) en synchronisation avec le mouvement du moteur (120), pendant une période d'allumage normal, de manière à obtenir un motif de distribution de lumière prédéterminé, dans lequel
    le circuit d'allumage (200) est configuré pour débuter le mouvement du moteur (120), en réponse à une commande d'allumage pour un appel de phare pendant une période d'arrêt du moteur (120), et pour allumer continûment la source de lumière à semi-conducteurs (110) de manière asynchrone avec le mouvement du moteur (120), pendant une période de démarrage qui précède la période d'allumage normal.
  2. Dispositif d'éclairage de véhicule (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'allumage (200) est configuré pour éteindre la source de lumière à semi-conducteurs (110) à la fin de chaque période de balayage, pendant la période d'allumage normal, et pour maintenir la source de lumière à semi-conducteurs (110) allumée à la fin de chaque période de balayage, pendant la période de démarrage.
  3. Dispositif d'éclairage de véhicule (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la période de démarrage comprend un nombre prédéterminé de périodes de balayage après le début du mouvement du moteur (120).
  4. Dispositif d'éclairage de véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d'allumage (200) est configuré pour débuter le mouvement du moteur (120), en réponse à une commande d'allumage normal pendant la période d'arrêt du moteur (120), et pour mettre la source de lumière à semi-conducteurs (110) dans un état éteint pendant la période de démarrage.
  5. Dispositif d'éclairage de véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que :
    le moteur (120) est de type rotatif ; et
    la source de lumière de balayage (100) comprend en outre un réflecteur monté sur le moteur (120).
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