FR3113387A1 - Procédé de fonctionnement d'un dispositif d'éclairage automobile et dispositif d'éclairage automobile - Google Patents

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Abstract

Cette invention fournit un procédé pour faire fonctionner un dispositif d'éclairage automobile (1) comprenant une pluralité de sources lumineuses à semi-conducteurs (2). Le procédé comprend la prédéfinition d'une pluralité de cas d'utilisation, chaque cas d'utilisation étant associé à un motif lumineux de cas, la fourniture du dispositif d'éclairage projetant un motif lumineux initial (5), la fourniture d'une pluralité de capteurs (4), configurés pour détecter certaines données externes, le traitement des données externes pour classer l'environnement autour du dispositif d'éclairage dans l'un des cas d'utilisation prédéfinis et la projection d'un nouveau motif lumineux (6) correspondant au motif lumineux de cas associé au cas d'utilisation sélectionné...Figure pour l'abrégé : figure 2b

Description

Procédé de fonctionnement d'un dispositif d'éclairage automobile et dispositif d'éclairage automobile
Cette invention est liée au domaine des dispositifs d'éclairage automobile, et plus particulièrement à la gestion des motifs lumineux fournis par ces dispositifs.
Les constructeurs automobiles adoptent de plus en plus les dispositifs d'éclairage numériques pour les produits de moyenne et haute gamme.
Ces dispositifs d'éclairage numériques comprennent généralement des sources lumineuses à semi-conducteurs, dont le fonctionnement peut impliquer une forte consommation d'énergie.
Le contrôle de la température dans ces éléments est un aspect très sensible, et s'effectue généralement par déclassement, ce qui signifie que l'on diminue la valeur du courant qui alimente la source lumineuse de sorte que le flux de sortie et la température de fonctionnement diminuent en conséquence. Les performances des sources lumineuses doivent donc être fortement surdimensionnées pour faire face à ces problèmes de surchauffe, de sorte que les valeurs de fonctionnement puissent être diminuées tout en maintenant des valeurs acceptables.
Cette question est encore plus importante dans le cas des nouveaux véhicules électriques, où l'économie d'énergie est cruciale, car elle a un impact direct sur l'autonomie du véhicule et donc sur les valeurs d'émission deCO2.
En outre, dans certains cas, il est nécessaire d'utiliser un schéma lumineux différent pour améliorer le confort visuel si l'environnement le permet.
L'invention fournit une solution alternative pour gérer le schéma lumineux optimal et pour optimiser la consommation d'énergie du système d'éclairage dans un dispositif d'éclairage automobile par un procédé d'exploitation d'un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention. Les modes de réalisations préférées de l'invention sont définies dans des revendications dépendantes.
Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans le présent document doivent être interprétés conformément aux usages de la profession. Il est également entendu que les termes d'usage courant doivent être interprétés comme étant usuels dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel, à moins qu'ils ne soient expressément définis comme tels dans le présent document.
Dans ce texte, le terme "comprend" et ses dérivés (tels que "comprenant", etc.) ne doivent pas être compris dans un sens excluant, 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 d'autres éléments, étapes, etc.
Dans un premier aspect inventif, l'invention fournit un procédé pour faire fonctionner un dispositif d'éclairage automobile comprenant un arrangement matriciel de pixels lumineux, le procédé comprenant les étapes suivantes
  • prédéfinir une pluralité de cas d'utilisation, chaque cas d'utilisation étant associé à un motif lumineux de cas ;
  • en fournissant le dispositif d'éclairage qui projette un motif lumineux initial ;
  • fourniture une pluralité de capteurs, configurés pour détecter certaines données externes ;
  • le traitement des données externes pour classer l'environnement autour du dispositif d'éclairage dans l'un des cas d'utilisation prédéfinis
  • en projetant un nouveau motif lumineux correspondant au motif lumineux du cas d'utilisation sélectionné.
Le terme "état solide" fait référence à la lumière émise par l'électroluminescence à l'état solide, qui utilise des semi-conducteurs pour convertir l'électricité en lumière. Par rapport à l'éclairage à incandescence, l'éclairage à l'état solide crée de la lumière visible avec une production de chaleur réduite et une dissipation d'énergie moindre. La masse généralement faible d'un dispositif d'éclairage électronique à l'état solide offre une plus grande résistance aux chocs et aux vibrations que les tubes/ampoules en verre cassant et les longs fils à filaments fins. Ils éliminent également l'évaporation des filaments, ce qui peut augmenter la durée de vie du dispositif d'éclairage. Certains exemples de ces types d'éclairage comprennent les diodes électroluminescentes (LED) à semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou les diodes électroluminescentes à polymère (PLED) comme sources d'éclairage plutôt que les filaments électriques, le plasma ou le gaz.
Ce procédé vise à trouver le motif lumineux optimal à projeter par un dispositif d'éclairage. Des cas d'utilisation prédéterminés sont définis et un motif lumineux correspondant est projeté lorsque le procédé identifie que le véhicule se trouve dans l'un des cas d'utilisation prédéfinis. Un schéma lumineux optimal est donc trouvé sans coût de calcul excessif, puisqu'il existe un nombre raisonnable de cas d'utilisation prédéfinis.
Dans certains cas particuliers, l'étape de traitement des données externes pour classer l'environnement dans un cas d'utilisation prédéfini est effectuée périodiquement avec une période inférieure à 2 secondes, et notamment inférieure à 0,5 seconde.
Cette caractéristique implique une adaptation rapide aux changements des conditions environnementales du véhicule.
Dans certains cas particuliers, l'étape de traitement des données externes pour classer l'environnement dans un cas d'utilisation prédéfini est effectuée par une unité de contrôle qui est préalablement configurée pour classer l'environnement au moyen
  • d’un entraînement de l'unité de contrôle à classer une situation dans un cas d'utilisation prédéfini avec un ensemble de données de formation
  • d’un test de l'unité de contrôle en comparant le cas prédéfini choisi avec les résultats optimaux attendus.
Cette façon d'entraîner l'unité de contrôle est utile car elle permet à l'unité de contrôle de classer une situation dans un cas d'utilisation prédéfini de manière améliorée.
Dans certains cas particuliers, l'étape consistant à associer un motif lumineux à chaque cas prédéfini est effectuée par une unité de contrôle qui est préalablement configurée pour concevoir un motif lumineux au moyen de la lumière :
  • l’entrainement de l'unité de contrôle à la conception d'un motif lumineux de cas en réponse à un ensemble de données de formation
  • test de l'unité de contrôle en comparant le motif lumineux choisi avec les résultats optimaux attendus.
Cette façon d'entraîner l'unité de contrôle est utile car elle permet à l'unité de contrôle de concevoir les motifs lumineux du boîtier de manière améliorée.
Dans certains cas particuliers, l'étape de formation de l'unité de contrôle comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
Cet algorithme d'apprentissage automatique peut être utilisé à la fois pour la conception des motifs lumineux du cas et/ou pour la classification de chaque situation dans un cas d'utilisation prédéfini. Chacune des deux options suit son propre algorithme d'apprentissage automatique. Une fois que les résultats correspondants sont validés, les valeurs de l'unité de contrôle sont utilisées pour les étapes correspondantes du procédé de l'invention.
Dans certains cas particuliers, les données externes comprennent des informations sur l'intensité lumineuse extérieure, le nombre de voitures autour et la distance qui les sépare, la vitesse actuelle des véhicules, le type de route (ville, autoroute), les coordonnées de positionnement global ou la présence et la couleur des feux de circulation environnants.
Toutes ces caractéristiques auront une influence dans le cas d'utilisation particulier à sélectionner. Par exemple, la présence d'un nombre élevé de véhicules et d'un feu de circulation en rouge entraînera un "feu de circulation rouge". Mais la même disposition des véhicules sans feu de circulation entraînera un "embouteillage".
Dans certains cas particuliers, la pluralité de capteurs comprend au moins deux des éléments suivants : un capteur de lumière externe, un capteur d'activation de la fonctionnalité d'éclairage, des caméras, des radars, des lidars ou des capteurs infrarouges.
Ce sont des exemples de données qui peuvent être utilisées par l'algorithme d'apprentissage automatique pour fournir le nouveau motif lumineux.
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 d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de contrôle, font en sorte que l'unité de contrôle exécute 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 arrangement matriciel de sources lumineuses à l'état solide ;
  • une pluralité de capteurs configurés pour fournir certaines données externes
  • une unité de contrôle permettant d'exécuter les étapes du procédé selon le premier aspect inventif.
Ce dispositif d'éclairage offre la fonctionnalité avantageuse de gérer efficacement l'énergie consommée par les sources lumineuses, grâce à un nouveau motif lumineux précis fourni par l'unité de contrôle.
Dans certains cas particuliers, la matrice comprend au moins 2000 sources lumineuses à l'état solide.
Un arrangement matriciel est un exemple typique de cet procédé. Les lignes peuvent être regroupées en intervalles de distance projetés et chaque colonne de chaque groupe représente un intervalle d'angle. Cette valeur d'angle dépend de la résolution de la matrice, qui est généralement comprise entre 0,01º par colonne et 0,5º par colonne. Par conséquent, plusieurs sources de lumière peuvent être gérées en même temps.
Pour compléter la description et pour permettre une meilleure compréhension de l'invention, un ensemble de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent un mode de réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprétée comme limitant la portée de l'invention, mais simplement comme un exemple de la manière dont l'invention peut être réalisée. Les dessins comprennent les figures suivantes :
montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention.
et [fig 2b] montrent l'effet de deux motifs lumineux différents impliqués dans un procédé selon l'invention.
Dans ces figures, les numéros de référence suivants ont été utilisés :
1 Dispositif d’éclairage
2 LED
3 Unité de contrôle
4 capteurs
5 Motif lumineux original
6 Nouveau schéma lumineux
100 Véhicule automobile
Les exemples de modes de réalisations sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre à ceux qui ont des compétences ordinaires dans cet art de comprendre et de mettre en œuvre les systèmes et les processus décrits ici. Il est important de comprendre que ces exemples peuvent être fournis sous de nombreuses formes différentes et ne doivent pas être considérés comme se limitant aux exemples présentés ici.
En conséquence, bien que le mode de réalisation puisse être modifié de diverses manières et prendre diverses formes alternatives, des modes de réalisations spécifiques de celui-ci sont montrés dans les dessins et décrits en détail ci-dessous à titre d'exemple. Il n'y a aucune intention de se limiter aux formes particulières divulguées. Au contraire, toutes les modifications, équivalents et alternatives entrant dans le champ d'application des revendications annexées doivent être inclus.
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 arrangement matriciel de LED 2, destiné à fournir un motif lumineux ;
  • une unité de contrôle 3 pour effectuer un contrôle du fonctionnement des DEL 2 ; et
  • une pluralité de capteurs 4 destinés à fournir certaines données externes.
Cette configuration matricielle est un module à haute résolution, ayant une résolution supérieure à 2000 pixels. Cependant, aucune restriction n'est attachée à la technologie utilisée pour la production des modules de projection.
L'unité de contrôle, avant son installation dans le projecteur automobile, a fait l'objet de deux processus de formation.
Les deux processus de formation comprennent des étapes d'apprentissage machine, où l'unité de contrôle est formée avec les données de formation fournies par la pluralité de capteurs.
Le premier processus d'entraînement concerne la conception de différents motifs lumineux de mode de réalisation, chacun étant associé à une pluralité de valeurs de données. Ce premier processus de d'entraînement comprend
  • l'entraînement de l'unité de contrôle à la conception d'un motif lumineux de modes de réalisations en réponse à un ensemble de données d'entraînement
  • le test de l'unité de contrôle en comparant le motif de lumière choisi avec les résultats optimaux attendus.
Différents cas d'utilisation sont définis, et le motif lumineux optimal est trouvé pour chaque cas d'utilisation, grâce à l'algorithme mentionné ci-dessus.
Le deuxième processus d'entraînement concerne la classification d'une situation dans un cas d'utilisation prédéfini. Ce deuxième processus d'entraînement comprend
  • un entraînement de l'unité de contrôle à classer une situation dans un cas d'utilisation prédéfini avec un ensemble de données d'entraînement
  • un test de l'unité de contrôle en comparant le cas prédéfini choisi avec les résultats optimaux attendus.
Dans ce mode de réalisation, différentes situations sont mises en place, chacune avec des données différentes obtenues par les capteurs. L'unité de contrôle est entrainée pour identifier lequel des cas d'utilisation correspond le mieux à la situation.
Une fois les deux processus d'entraînement terminés, l'unité de contrôle est installée dans un véhicule automobile 100 de , pour effectuer le contrôle lumineux du dispositif d’éclairage 1.
Le fonctionnement de ce dispositif d'éclairage serait le suivant : un motif lumineux préliminaire est fourni par le dispositif d'éclairage, en fonction de la fonctionnalité d'éclairage choisie par l'utilisateur du véhicule.
Toutes les 0,2 secondes, l'unité de contrôle du dispositif d'éclairage reçoit les données de la pluralité de capteurs. Ces données comprennent les données externes du véhicule (fonctionnalité d'éclairage actif, intensité lumineuse extérieure, nombre de voitures autour et distance par rapport à elles, vitesse actuelle du véhicule ou présence et couleur des feux de circulation, etc.) Grâce à sa formation, l'unité de contrôle classera l'environnement dans un cas d'utilisation et associera un schéma d'éclairage à cette situation.
Le dispositif d’éclairage projette le nouveau motif lumineux, qui fournit un éclairage adéquat avec une consommation d'énergie minimale.
Ce processus est répété toutes les 0,2 secondes.
montre un exemple d'un premier motif lumineux 5 projeté par un dispositif d'éclairage selon l'invention. Ce motif lumineux correspond à un faisceau de route, qui est adapté aux conditions de l'environnement, puisqu'aucun autre véhicule n'entoure le dispositif d'éclairage.
montre un exemple de conditions environnementales différentes. Comme le véhicule 100 approche d'un embouteillage et qu'il y a un autre véhicule devant lui, ce type de feux est inutile. L'unité de contrôle détecte un véhicule devant le dispositif d'éclairage, situé à seulement 1 ou 2 m devant lui. L'unité de contrôle ne détecte aucun feu de circulation devant le véhicule. L'unité de contrôle détecte, par les signaux routiers, que le véhicule se trouve sur une autoroute. Par conséquent, en raison de sa formation, l'unité de contrôle considère que le cas d'utilisation est "un embouteillage sur une autoroute" et ordonne au projecteur de projeter le motif lumineux correspondant. Le nouveau schéma lumineux 6 qui en résulte est suffisant pour satisfaire aux exigences d'éclairage dans les circonstances particulières d'un embouteillage, avec une consommation d'énergie minimale.

Claims (12)

  1. Procédé pour faire fonctionner un dispositif d'éclairage automobile (1) comprenant un arrangement matriciel de pixels lumineux (2), le procédé comprenant les étapes suivantes
    • prédéfinir une pluralité de cas d'utilisation, chaque cas d'utilisation étant associé à un motif lumineux de cas ;
    • fournir le dispositif d'éclairage projetant un motif lumineux initial (5) ;
    • fournir une pluralité de capteurs (4), configurés pour détecter certaines données externes ;
    • traitement des données externes pour classer l'environnement autour du dispositif d'éclairage dans l'un des cas d'utilisation prédéfinis
    • projection d’un nouveau motif lumineux (6) correspondant au motif lumineux du cas d'utilisation sélectionné.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de traitement des données externes pour classer l'environnement dans un cas d'utilisation prédéfini est effectuée périodiquement avec une période inférieure à 2 secondes, et particulièrement inférieure à 0,5 seconde.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de traitement des données externes pour classer l'environnement dans un cas d'utilisation prédéfini est effectuée par une unité de contrôle qui est préalablement configurée pour classer l'environnement au moyen
    • d’un entraînement de l'unité de contrôle (3) à classer une situation dans un cas d'utilisation prédéfini avec un ensemble de données d'entraînement
    • d’un test de l'unité de contrôle (3) en comparant le cas prédéfini choisi avec les résultats optimaux attendus.
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'étape d'entraînement de l'unité de contrôle comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape consistant à associer un motif lumineux à chaque cas prédéfini est effectué par une unité de contrôle qui est préalablement configurée pour classer l'environnement au moyen de
    • l'entraînement de l'unité de contrôle (3) à la conception d'un motif d'éclairage de cas en réponse à un ensemble de données d'entraînement ; et
    • test de l'unité de contrôle (3) en comparant le motif lumineux choisi avec les résultats optimaux attendus.
  6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape d'entraînement de l'unité de contrôle comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les données externes comprennent des informations d'au moins une des caractéristiques suivantes : intensité lumineuse extérieure, nombre de voitures autour et distance par rapport à celles-ci, vitesse actuelle des véhicules, type de route (ville, autoroute), coordonnées de positionnement global ou présence et couleur des feux de circulation environnants.
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de capteurs comprend au moins deux des éléments suivants : un capteur de lumière externe, un capteur d'activation de la fonctionnalité d'éclairage, des caméras, des capteurs radar, lidar ou infrarouge.
  9. Élément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes d’un procédé selon l'une des revendications précédentes.
  10. Programme informatique comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de contrôle, font en sorte que l'unité de contrôle exécute les étapes d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
  11. Dispositif d'éclairage automobile comprenant :
    • un arrangement matriciel de sources lumineuses à l'état solide (2) ;
    • une pluralité de capteurs (4) configurés pour fournir certaines données externes
    • une unité de contrôle (3) pour l'exécution des étapes du procédé selon les revendications 1 à 8.
  12. Dispositif d'éclairage 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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