FR3096758A1 - Procédé de fonctionnement d'un dispositif pour véhicule automobile et dispositif pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Cette invention fournit une méthode pour faire fonctionner un dispositif automobile avec un dispositif d'éclairage (1) et un capteur de véhicule (5). Ce procédé comprend les étapes consistant à fournir une pluralité de capteurs auxiliaires (4), configurés pour fournir des données de dispositif, fournir une unité de commande (3) configurée pour estimer une température de capteur de véhicule en utilisant les données de dispositif et commander un paramètre de fonctionnement du dispositif d'éclairage automobile (1) en utilisant la température estimée du capteur de véhicule. L'invention fournit également un élément de traitement de données et un programme informatique pour la mise en œuvre de ce procédé et un dispositif d'éclairage automobile comprenant une unité de commande (3) qui exécute ce procédé.Figure pour l'abrégé : figure 1
Description
Cette invention est liée au domaine des dispositifs d'éclairage automobile, et plus particulièrement à la gestion de la température de ces dispositifs.
Les dispositifs d'éclairage numérique sont de plus en plus adoptés par les constructeurs automobiles pour les produits de moyen et haut de gamme.
Ces dispositifs d'éclairage numériques sont généralement constitués de sources lumineuses à semi-conducteurs, dont le fonctionnement dépend fortement de la température.
Le contrôle de la température dans ces éléments est un aspect très sensible, qui affecte également d'autres éléments de la disposition des véhicules automobiles, tels que les capteurs radar. Ces capteurs sont affectés par les températures élevées des dispositifs d'éclairage et doivent s'éteindre lorsque la température atteint un seuil. Les performances de ces capteurs peuvent en être fortement affectées et leur fonctionnement peut ne pas être garanti dans toutes les situations, ce qui affecte l'expérience de l'utilisateur du véhicule et l'image du constructeur automobile.
Ce problème a été assumé jusqu'à présent, mais une solution est recherchée à cet effet.
L'invention fournit une solution alternative pour gérer la température des sources lumineuses d'un dispositif d'éclairage automobile par un procédé pour faire fonctionner un dispositif automobile.
Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans les présentes doivent être interprétés comme il est d'usage dans l'art. Il sera en outre entendu que les termes d'usage courant doivent également être interprétés comme il est d'usage dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel à moins qu'ils ne soient expressément définis ainsi.
Dans ce texte, le terme "comprend" et ses dérivés (tels que "comprenant", etc.) ne doivent pas être compris dans un sens d'exclusion, c'est-à-dire que ces termes ne doivent pas être interprétés comme excluant la possibilité que ce qui est décrit et défini puisse inclure des éléments, étapes, etc. supplémentaires.
Dans un premier aspect inventif, l'invention fournit un procédé pour faire fonctionner un dispositif automobile, le dispositif automobile comprenant un dispositif d'éclairage automobile et un capteur de véhicule, et le dispositif d'éclairage automobile comprenant au moins une source lumineuse à semi-conducteurs, le procédé comprenant les étapes suivantes :
fournir une pluralité de capteurs auxiliaires, configurés pour fournir certaines données du dispositif ;
fournir une unité de commande configurée pour estimer la température d'un capteur de véhicule à l'aide des données du dispositif ;
l'estimation de la température du capteur du véhicule à l'aide des données du dispositif ; et
la commande d'un paramètre de fonctionnement du dispositif d'éclairage automobile à l'aide de la température estimée du capteur du véhicule.
Le terme "état solide" désigne la lumière émise par l'électroluminescence à l'état solide, qui utilise des semi-conducteurs pour convertir l'électricité en lumière. Comparativement à l'éclairage incandescent, l'éclairage à semi-conducteurs crée de la lumière visible avec une production de chaleur réduite et une dissipation d'énergie moindre. La faible masse typique d'un dispositif d'éclairage électronique à semi-conducteurs offre une plus grande résistance aux chocs et aux vibrations que les tubes/ampoules en verre fragiles et les fils de filament longs et fins. Ils éliminent également l'évaporation des filaments, ce qui augmente potentiellement la durée de vie du dispositif d'éclairage. Quelques exemples de ces types d'éclairage comprennent les diodes électroluminescentes à semi-conducteurs (LED), les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou les diodes électroluminescentes en polymère (DELP) comme sources d'éclairage plutôt que les filaments électriques, plasma ou gaz.
Avec cette méthode, un large éventail de données relatives à l'ensemble du fonctionnement du dispositif d'éclairage est utilisé pour contrôler la température dans le capteur du véhicule, afin que cette température puisse être maintenue sous contrôle par une gestion intelligente des conditions surveillées.
Dans certains modes de réalisations particuliers, l'unité de commande est configurée pour estimer la température de la sonde du véhicule au moyen :
d’un entrainement de l'unité de commande configuré de sorte à estimer la température du capteur du véhicule à l'aide d'un ensemble de données d’apprentissage ; et
de test de l'unité de commande avec des données réelles de température du capteur du véhicule.
Cette façon d'entraîner l'unité de commande est utile car elle permet à l'unité de commande d'estimer la température du capteur du véhicule sans utiliser de capteur direct, à partir de données indirectes. Ainsi, cette unité de commande, lorsqu'elle est installée dans un dispositif d'éclairage automobile, est capable d'estimer la température d'un dispositif externe sans un capteur dédié.
Dans d’autres modes de réalisation, l'unité de commande est configurée pour estimer la température de la sonde du véhicule au moyen :
- de l’entrainement de l'unité de commande configuré de sorte à effectuer l'estimation de la température du capteur du véhicule à l'aide d'un ensemble de données d'apprentissage ;
- de simulation d’une première désactivation des capteurs du véhicule si aucune action n'est effectuée ;
- d’une association d’une action sur un paramètre de fonctionnement aux valeurs de la température estimée du capteur du véhicule ;
- de simulation de l'action sur le paramètre d'opération
- de simulation d’une deuxième désactivation des capteurs du véhicule après que l'action ait été effectuée ; et
- de tests de l'unité de commande avec l'action simulée pour vérifier si la deuxième désactivation du capteur du véhicule est supérieure à la première désactivation du capteur du véhicule.
- de l’entrainement de l'unité de commande configuré de sorte à effectuer l'estimation de la température du capteur du véhicule à l'aide d'un ensemble de données d'apprentissage ;
- de simulation d’une première désactivation des capteurs du véhicule si aucune action n'est effectuée ;
- d’une association d’une action sur un paramètre de fonctionnement aux valeurs de la température estimée du capteur du véhicule ;
- de simulation de l'action sur le paramètre d'opération
- de simulation d’une deuxième désactivation des capteurs du véhicule après que l'action ait été effectuée ; et
- de tests de l'unité de commande avec l'action simulée pour vérifier si la deuxième désactivation du capteur du véhicule est supérieure à la première désactivation du capteur du véhicule.
Dans ce cas, le temps de désactivation est utilisé comme paramètre à maximiser dans le fonctionnement du véhicule, de sorte que l’unité de commande peut agir sur différents paramètres de fonctionnement afin d'essayer d'augmenter ce temps de désactivation le plus longtemps possible.
Dans certains cas particuliers, l'étape d'apprentissage de l'unité de commande comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage (machine learning).
Cet algorithme d'apprentissage utilise les données du capteur comme données d'apprentissage pour estimer la température du capteur d'un véhicule. Les valeurs des températures des capteurs du véhicule sont testées avec un capteur de température du véhicule qui est utilisé pendant le processus d’entrainement. Une fois les résultats validés, le capteur de température de la sonde du véhicule peut être retiré et l'unité de commande peut estimer cette température.
Dans certains cas particuliers, le paramètre de fonctionnement comprend au moins une valeur parmi une valeur de courant de la source lumineuse ou une valeur de courant du capteur du véhicule, le fonctionnement et/ou le niveau de puissance d'un ventilateur, l'ouverture ou la fermeture des portes de ventilation ou le fonctionnement des éléments de refroidissement actifs.
En raison de la température estimée du capteur du véhicule, l'unité de commande peut effectuer une commande orientée thermiquement dans le dispositif d'éclairage, agissant sur une ou plusieurs des caractéristiques susmentionnées, afin d'améliorer le comportement thermique du capteur du véhicule.
Dans certains cas particuliers, la pluralité de capteurs auxiliaires comprend au moins un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de température ambiante, un capteur d'humidité ambiante, un capteur de lumière externe, un capteur de vitesse d'air, un capteur d'activation de fonctionnalité d'éclairage, une température de source lumineuse, un capteur de géo-positionnement ou une caméra pour évaluer la présence d'autres véhicules.
Ce sont là des exemples de données qui peuvent être utilisées pour former puis estimer l'action de contrôle optimale.
Dans certains cas particuliers, les données du dispositif comprennent en outre des données physiques du dispositif d'éclairage automobile, telles que le volume du dispositif d'éclairage ou une distance entre deux points du dispositif d'éclairage.
L'invention utilise non seulement les données obtenues par les capteurs, mais peut également prendre en compte les propriétés physiques du dispositif d'éclairage lui-même.
Dans un autre aspect inventif, l'invention fournit un élément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon le premier aspect inventif et un programme informatique comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, font exécuter les étapes d'un procédé selon le premier aspect inventif.
Dans un autre aspect inventif, l'invention fournit un dispositif d'éclairage automobile comprenant :
- un dispositif d'éclairage automobile comprenant à son tour un agencement matriciel de sources lumineuses à semi-conducteurs, une pluralité de capteurs auxiliaires configurés pour fournir certaines données de dispositif et une unité de commande pour effectuer les étapes du procédé selon le premier aspect inventif ; et
- un capteur de véhicule.
- un dispositif d'éclairage automobile comprenant à son tour un agencement matriciel de sources lumineuses à semi-conducteurs, une pluralité de capteurs auxiliaires configurés pour fournir certaines données de dispositif et une unité de commande pour effectuer les étapes du procédé selon le premier aspect inventif ; et
- un capteur de véhicule.
Ce dispositif d'éclairage offre l'avantage de gérer efficacement les performances thermiques de l'agencement automobile, grâce à un choix correct entre les actions sur les paramètres de fonctionnement, assurant ainsi le bon fonctionnement du capteur du véhicule.
Dans certains cas particuliers, l'agencement matriciel comprend au moins 2 000 sources lumineuses à semi-conducteurs.
Un arrangement matriciel est un exemple typique de cette méthode. Les lignes peuvent être groupées en plages de distance projetées et chaque colonne de chaque groupe représente un intervalle d'angle. Cette valeur d'angle dépend de la résolution de la disposition de la matrice, qui est généralement comprise entre 0,01º par colonne et 0,5º par colonne. Par conséquent, plusieurs sources lumineuses peuvent être gérées en même temps.
Pour compléter la description et afin de permettre une meilleure compréhension de l'invention, un jeu de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent une réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprétée comme limitant la portée de l'invention, mais simplement comme un exemple de la façon dont l'invention peut être exécutée. Les dessins comprennent les figures suivantes :
La montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage automobile et d'un capteur compris dans un agencement automobile selon l'invention.
La montre un agencement automobile selon l'invention, monté dans un véhicule automobile.
Dans ces figures, les numéros de référence suivants ont été utilisés :
1 Phare avant
2 LED
3 Unité de commande
4 Capteurs auxiliaires
5 Capteur radar
100 Véhicule automobile
Les modes de réalisation sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre à ceux qui possèdent des compétences ordinaires dans l'art de réaliser et de mettre en œuvre les systèmes et les processus décrits ici. Il est important de comprendre que les modes de réalisation peuvent être fournies sous de nombreuses autres formes et ne doivent pas être interprétées comme se limitant aux exemples présentés ici.
En conséquence, bien qu’un mode de réalisation puisse être modifiée de diverses façons et prendre diverses formes alternatives, des modes de réalisation spécifiques de celles-ci sont montrées dans les dessins et décrites en détail ci-dessous à titre d'exemples. Il n'y a aucune intention de limiter aux formulaires particuliers divulgués. Au contraire, toutes les modifications, équivalents et alternatives entrant dans le champ d'application des revendications annexées doivent être inclus.
La montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention.
Ce projecteur 1 est installé dans un véhicule automobile 100 et comprend
- un agencement matriciel de diodes électroluminescentes (LED) 2, destiné à fournir un motif lumineux ;
- une unité de commande 3 pour effectuer un contrôle thermique du fonctionnement des LEDs 2 ;
- une pluralité de capteurs auxiliaires 4 destinés à fournir des données de dispositif ; et
- un capteur radar 5.
- un agencement matriciel de diodes électroluminescentes (LED) 2, destiné à fournir un motif lumineux ;
- une unité de commande 3 pour effectuer un contrôle thermique du fonctionnement des LEDs 2 ;
- une pluralité de capteurs auxiliaires 4 destinés à fournir des données de dispositif ; et
- un capteur radar 5.
Cette configuration matricielle est un module haute résolution, ayant une résolution supérieure à 2000 pixels. Toutefois, aucune restriction n'est imposée à la technologie utilisée pour la production des modules de projection.
L'unité de commande, préalablement à son installation dans le projecteur automobile, a fait l'objet d'un processus de formation.
Ce processus d'apprentissage comprend quelques étapes d'apprentissage (machine learning), où l'unité de commande est formée avec les données d'apprentissage fournies par la pluralité de capteurs auxiliaires et à partir des propriétés physiques du dispositif d'éclairage lui-même. Parmi ces valeurs de données d'apprentissage, les capteurs auxiliaires comprennent un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de température ambiante, un capteur d'humidité ambiante, un capteur de lumière externe, un capteur de vitesse d'air, un capteur d'activation de fonctionnalité d'éclairage, une thermistance de source lumineuse, un capteur de géo-positionnement ou une caméra pour évaluer la présence de véhicules étrangers. En outre, l'algorithme est également alimenté par les données physiques du dispositif d'éclairage, telles que le volume du projecteur ou les dimensions internes du projecteur.
L’unité de commande reçoit ces données et calcule, dans ces conditions, le temps restant pour désactiver le capteur radar si aucune action n'est effectuée. Ce temps tient compte, par exemple, de l'effet de refroidissement de l'air qui entre en contact avec le projecteur, de la présence d'autres véhicules autour du projecteur, de la température ambiante obtenue par des moyens directs et de la température ambiante du lieu où le véhicule va se rendre. Toutes ces données sont utilisées pour calculer la première fois pour la désactivation du capteur radar.
L'unité de commande utilise ensuite les données pour associer une action sur un paramètre d'opération. Par exemple, si le temps de désactivation du capteur radar est court, moins de 10 minutes, et que l'emplacement dans les 30 minutes suivantes est une piste bien éclairée, l'action peut réduire l'intensité des modules lumineux. Si l'endroit n'est pas suffisamment éclairé, l'action peut augmenter la puissance du ventilateur, ou si aucun trafic n'est détecté, le radar peut être placé à une fréquence inférieure. Ensuite, l'unité de commande simule le comportement thermique du capteur radar après l'exécution de cette action. Une deuxième désactivation du capteur radar est obtenue, en raison des conditions changeantes dans tous les éléments entourant le capteur radar, en particulier le dispositif d'éclairage, après l'action considérée. Cette deuxième désactivation du capteur radar dépendra de l'action qui a été effectuée, de sorte que l'unité de contrôle apprenne quelles actions sont les plus appropriées dans chaque cas. Une fois cette formation terminée, l'unité de contrôle est capable de décider de l'action la plus appropriée pour chaque ensemble de données du dispositif, afin d'augmenter le plus longtemps possible le temps de désactivation du capteur radar.
Une fois ce processus d’entrainement terminé, l'unité de commande est installée dans un véhicule automobile 100 de la , pour effectuer un contrôle thermique du capteur radar 5.
La montre un véhicule automobile 100 avec un projecteur 1, comprenant en outre une telle unité de commande et une pluralité de capteurs auxiliaires. Lorsque le projecteur 1 est en fonctionnement, l'unité de commande effectue les opérations suivantes :
- recevoir les données de la pluralité de capteurs auxiliaires et des données du dispositif ;
- l'estimation de la température du capteur du véhicule à l'aide des données du dispositif ; et
- la commande d'un paramètre de fonctionnement du projecteur automobile 1 à l'aide de la température estimée du capteur du véhicule.
- recevoir les données de la pluralité de capteurs auxiliaires et des données du dispositif ;
- l'estimation de la température du capteur du véhicule à l'aide des données du dispositif ; et
- la commande d'un paramètre de fonctionnement du projecteur automobile 1 à l'aide de la température estimée du capteur du véhicule.
Comme décrit ci-dessus, l’unité de commande reçoit de nombreuses données de l'extérieur du véhicule 100 : vitesse du véhicule, température ambiante, humidité ambiante, lumière extérieure, vitesse de l'air, activation des fonctions d'éclairage, température de la source lumineuse, géo-positionnement ou présence d'autres véhicules.
Une fois que l'unité de commande reçoit ces informations (à la fois des capteurs et des données du dispositif), elle utilise les données du processus d'apprentissage pour générer un état estimé des données du dispositif. Cette condition estimée peut être le moment d’une dégradation. Cette condition estimée, ainsi que les données reçues par l'unité de contrôle et les données apprises au cours du processus d'apprentissage, fournissent à l'unité de commande les informations nécessaires pour choisir une action de contrôle d'un paramètre de fonctionnement, afin d'optimiser le temps de dégradation.
Comme décrit ci-dessus, l'unité de commande peut gérer un large éventail de paramètres de fonctionnement, par exemple ceux relatifs au fonctionnement du module d'éclairage (valeur du courant de la source lumineuse, valeur du courant ou fréquence de fonctionnement du capteur radar, etc.) ou un paramètre de dissipation thermique (fonctionnement et puissance d'un ventilateur, ouverture ou fermeture des portes de ventilation, éléments de refroidissement actifs, etc).
Avec cette unité de commande, le dispositif d'éclairage évite un surdimensionnement excessif et optimise la durée de vie de ses pièces.
Claims (12)
- Procédé pour faire fonctionner un dispositif automobile, le dispositif automobile comprenant un dispositif d'éclairage automobile (1) et un capteur de véhicule (5), et le dispositif d'éclairage automobile (1) comprenant au moins une source lumineuse à semi-conducteurs (2), le procédé comprenant les étapes consistant à :
- fournir une pluralité de capteurs auxiliaires (4), configurés pour fournir certaines données de dispositif ;
- fournir une unité de commande (3) configurée pour estimer la température d'un capteur de véhicule à l'aide des données du dispositif ;
- l'estimation de la température du capteur du véhicule à l'aide des données du dispositif ; et
- la commande d'un paramètre de fonctionnement du dispositif d'éclairage automobile (1) en utilisant la température estimée du capteur du véhicule. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande est configurée pour estimer la température du capteur du véhicule au moyen de :
- l’entrainement de l'unité de commande (3) pour estimer la température du capteur du véhicule à l'aide d'un ensemble de données de formation ; et
- tester l'unité de commande (3) avec des données réelles de la température du capteur du véhicule. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de commande est configurée pour estimer la température du capteur du véhicule au moyen de :
- l'apprentissage de l'unité de commande (3) pour estimer la température de la sonde du véhicule à l'aide d'un ensemble de données d'apprentissage ;
- simuler une première désactivation des capteurs du véhicule si aucune action n'est effectuée ;
- associer une action sur un paramètre de fonctionnement aux valeurs de la température estimée du capteur du véhicule ;
- simuler l'action sur le paramètre d'opération
- simuler une deuxième désactivation des capteurs du véhicule après que l'action a été effectuée ; et
- tester l'unité de commande (3) avec l'action simulée pour vérifier si la deuxième désactivation du capteur du véhicule est supérieure à la première désactivation du capteur du véhicule. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel l'étape d'apprentissage de l'unité de commande comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre de fonctionnement est au moins l'une des valeurs de courant de la source lumineuse ou d'une valeur du courant du capteur du véhicule.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre de fonctionnement comprend au moins l'une des caractéristiques suivantes : niveau de fonctionnement et/ou de puissance d'un ventilateur, ouverture ou fermeture de portes de ventilation ou fonctionnement d'éléments de refroidissement actifs.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de capteurs auxiliaires comprend au moins l'un parmi un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de température ambiante, un capteur d'humidité ambiante, un capteur de lumière externe, un capteur de vitesse d'air, un capteur d'activation de fonctionnalité d'éclairage, une température de source lumineuse, un capteur de géo-positionnement ou une caméra pour évaluer la présence d'autres véhicules.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les données du dispositif comprennent en outre des données physiques du dispositif d'éclairage automobile, telles que le volume du dispositif d'éclairage ou une distance entre deux points du dispositif d'éclairage.
- Elément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
- Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, amènent l'unité de commande à exécuter les étapes d'une méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
- Agencement automobile comprenant :
- un dispositif d'éclairage automobile (1) comprenant à son tour un agencement matriciel de sources lumineuses à semi-conducteurs (2), une pluralité de capteurs auxiliaires (4) configurés pour fournir certaines données de dispositif et une unité de commande (3) pour effectuer les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; et
- un capteur de véhicule (5). - Agencement automobile (1) selon la revendication 11, dans lequel l'agencement matriciel comprend au moins 2000 sources lumineuses à semi-conducteurs (2).
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