FR3115351A1 - Procédé de détection d'une défaillance dans une source lumineuse à semi-conducteurs d'un dispositif d'éclairage automobile et agencement automobile - Google Patents
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Abstract
Cette invention fournit un procédé de détection de défaut d’une source lumineuse à semi-conducteurs d'un dispositif d'éclairage automobile. Ce procédé comprend les étapes consistant à fournir un profil de température estimé pour le dispositif d'éclairage, à mesurer un profil de température réel du dispositif d'éclairage et à comparer le profil de température estimé avec le profil de température réel afin de détecter une différence entre eux.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 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 dépend fortement de la température.
Ces dispositifs d'éclairage comprennent des sources de lumière à semi-conducteurs, telles que les diodes électroluminescentes (DEL). Chacune de ces LED est un élément individuel qui peut tomber en panne de manière indépendante par rapport au reste des LED.
Il n'est pas toujours facile de détecter une baisse de performance ou une défaillance d'une LED particulière dans un module d'éclairage, surtout lorsque ce module peut comprendre des milliers de LED et que les seuls paramètres à mesurer sont la tension globale et le courant. Il n'est donc pas possible de détecter la défaillance d'une LED particulière avant qu'elle ne se produise.
Ce problème a été pris en charge jusqu'à présent, mais une solution est recherchée.
L'invention fournit une solution alternative pour détecter et isoler les défaillances des sources de lumière d'un dispositif d'éclairage automobile par un procédé de détection d'une défaillance d'une source de lumière à semi-conducteurs d'un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention. Les incarnations 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 détecter une défaillance dans une source lumineuse à semi-conducteurs d'un dispositif d'éclairage automobile, le procédé comprenant les étapes suivantes
- fournir un profil de température estimé pour le dispositif d'éclairage ;
- la mesure d'un profil de température réel de l'appareil d'éclairage
- comparer le profil de température estimé avec le profil de température réel afin de détecter une différence entre eux.
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 fils de filaments longs et 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 permet de détecter une défaillance d'une source lumineuse à l'état solide, en raison de la différence entre le profil de température estimé et le profil de température réel. Lorsqu'une fonctionnalité d'éclairage est activée, le profil de température estimée fournit une estimation de l'évolution de la température du dispositif d'éclairage dans le temps, en fournissant une pluralité de données sur le véhicule et l'environnement.
Lorsqu'un dispositif d'éclairage ne suit pas cette estimation de la température, cela peut être dû à une défaillance ou à un mauvais fonctionnement d'une ou de plusieurs sources lumineuses. Le procédé de l'invention permet cette détection.
Dans certains cas particuliers, l'étape consistant à utiliser les valeurs pour estimer la température du dispositif d'éclairage comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
Un algorithme d'apprentissage automatique peut être utilisé pour estimer la température de l'appareil d'éclairage. Étant donné que certains appareils comprennent des capteurs de température pour vérifier les valeurs d'estimation, ces algorithmes peuvent adapter les données estimées aux données réelles, améliorant ainsi leur précision.
Dans certains cas particuliers, la procédé comprend en outre les étapes suivantes
- en cas de différence entre le profil de température réel et le profil de température estimé, activer une fonctionnalité d'éclairage particulière uniquement dans une section du dispositif d'éclairage
- la mesure d'un deuxième profil de température réelle dans le dispositif d'éclairage
- la mesure d'un troisième profil de température réelle dans la section du dispositif d'éclairage
- comparer le profil de température estimé avec le deuxième profil de température réel et avec le troisième profil de température réel.
Dans ce cas, si une différence est détectée, elle peut être due à une éventuelle défaillance de l'une des sources lumineuses. Pour une configuration de module particulière et des données particulières sur l'environnement et le véhicule (utilisées pour fournir le profil estimé), la température doit être conforme au profil estimé. Si elle tombe en dessous de ces valeurs, elle peut être due à un dysfonctionnement de l'une des sources lumineuses. La répétition du procédé dans une section particulière du dispositif d'éclairage avec une fonctionnalité d'éclairage qui fournit une valeur de flux différente dans la section correspondante fournira un outil de test supplémentaire pour vérifier s'il y a une défaillance ou non.
Dans certains cas particuliers, le procédé comprend en outre les étapes suivantes
- en cas de différence entre le profil de température réel et le profil de température estimé, effectuer une deuxième fonction d'éclairage dans la même section du dispositif d'éclairage
- la mesure d'un quatrième profil de température réelle dans le dispositif d'éclairage
- la mesure d'un cinquième profil de température réelle dans la section du dispositif d'éclairage
- comparer le profil de température estimé avec le quatrième profil de température réel et avec le cinquième profil de température réel.
Une fonctionnalité d'éclairage différente peut être utilisée dans la même section pour une meilleure vérification de la panne.
Dans certains cas particuliers, la première fonction d'éclairage est celle du faisceau de conduite adaptatif (ADB), de l'avertisseur de danger (HW) ou de l'éclairage dynamique de virage (DBL) et la deuxième fonction d'éclairage est différente de la première fonction d'éclairage et est celle du faisceau de conduite adaptatif (ADB), de l'avertisseur de danger (HW) ou de l'éclairage dynamique de virage (DBL).
Ces fonctionnalités d'éclairage exigent un schéma de flux très particulier (noir dans le cas de l'ADB ou du DBL, très brillant en cas de HW) qui peut fournir un meilleur contraste que les données récupérées dans le schéma lumineux original.
Dans certaines incarnations particulières, l'étape consistant à activer une fonctionnalité d'éclairage particulière est effectuée ultérieurement dans plus d'une section du dispositif d'éclairage.
Si une section ne fournit pas la différence entre les profils de température estimés et réels, l'unité de contrôle du véhicule choisira une section différente pour isoler la zone du dispositif d'éclairage où se trouve la panne.
Dans certaines incarnations particulières, la section du dispositif d'éclairage est choisie par un algorithme d'IA.
Lorsque différents cas de défaillance sont identifiés et isolés, l'algorithme d'IA fournira des indices à l'unité de contrôle pour vérifier les défaillances possibles dans des sections particulières du dispositif d'éclairage.
Dans un autre aspect inventif, l'invention fournit un élément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes du procédé selon le premier aspect inventif et un programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, font en sorte que l'unité de commande exécute les étapes du 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 du dispositif et une unité de commande pour exécuter les étapes du procédé selon le premier aspect inventif ; et
- une pluralité de capteurs de température.
Cette disposition de l'éclairage offre la fonctionnalité avantageuse de détecter et d'isoler les défaillances dans les zones du dispositif d'éclairage.
Dans certains cas particuliers, la matrice comprend au moins 2000 sources lumineuses à l'état solide.
Un arrangement matriciel est un exemple typique de ce 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 une incarnation 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 :
Dans ces chiffres, les numéros de référence suivants ont été utilisés :
1 Phare
2 LED
3 Unité de contrôle
4 Capteurs auxiliaires
5 Capteurs de température
11 Profil des températures estimées
12 Profil des températures réelles
100 Véhicule automobile
Les exemples d'incarnations sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre à ceux qui ont des compétences ordinaires dans cet art d'incarner 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 l'incarnation puisse être modifiée de diverses manières et prendre diverses formes alternatives, des incarnations spécifiques de celle-ci sont montrées dans les dessins et décrites 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.
Ce projecteur 1 est installé dans un véhicule automobile 100 et comprend
- un arrangement matriciel de LEDs 2, destiné à fournir un motif lumineux ;
- une unité de contrôle 3 pour effectuer une analyse thermique du fonctionnement des DEL 2 ; et
- une pluralité de capteurs auxiliaires 4 destinés à fournir des données sur les dispositifs
- une pluralité de capteurs de température 5 destinés à fournir des mesures de température de différentes sections de l'arrangement de la matrice.
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 3, avant son installation dans le projecteur automobile 1, a subi un processus de formation pour fournir un profil de température estimé pour différentes sections du projecteur, en fonction des données reçues par les capteurs auxiliaires 4. Cette unité de contrôle a suivi un processus de formation pour être capable de fournir des profils d'estimation de température précis.
La première, illustrée dans , se réfère à l'évolution de la température dans une approche globale du phare. La ligne continue montre un profil de température estimé 11, qui a été estimé en tenant compte des caractéristiques physiques du projecteur et des conditions environnementales du véhicule (vitesse, température extérieure, présence d'un autre véhicule, activation de différentes fonctionnalités d'éclairage dans le projecteur...). Cette estimation de la température a également été soumise à un algorithme AI, afin de fournir une estimation encore plus précise.
La ligne pointillée indique la température réelle mesurée 12, qui est fournie par les capteurs de température situés dans le phare.
Comme on peut le voir dans cette , il y a une légère déviation de la température réelle mesurée par rapport à la température idéale estimée.
Comme il s'agit d'une légère déviation, cela indique qu'il y a une possibilité de défaillance de la LED, mais cela devrait être confirmé par un diagnostic plus détaillé.
Pour effectuer ce diagnostic détaillé, une fonctionnalité d'éclairage particulière, telle que ADB, DBL ou HW, est activée. Ces fonctionnalités d'éclairage ont la particularité d'isoler une section particulière des LED et d'effectuer un schéma lumineux totalement différent dans cette section.
Les , et montrent l'évolution de la température dans différentes sections du phare lorsqu'une fonctionnalité ADB est activée concernant une section particulière de la disposition des LED.
Cette fonctionnalité de la BAD est normalement utilisée pour éviter de repérer un véhicule venant dans la voie opposée, ou pour éviter de repérer un véhicule circulant dans la même voie, mais à quelques mètres devant.
Dans cette méthode, cette fonctionnalité est utilisée pour vérifier si l'estimation de la température est correcte et pour confirmer si la section qui a produit l'écart de température pourrait être défectueuse. La fonctionnalité ADB est utilisée dans , , et pour masquer la section prétendument défectueuse de l'arrangement de LED de .
La montre le profil d'estimation de la température de l'ensemble du projecteur lorsque la fonction ADB est appliquée à la section problématique de .
Comme la section problématique ne fonctionne pas, toutes les DEL actives fonctionnent correctement et donc la température réelle mesurée 12 coïncide avec le profil de température estimé 11.
Lorsqu'elle est appliquée à la section problématique, en , puisqu'elle est désactivée en raison de la fonctionnalité ADB, la température dans cette section correspond également à celle estimée.
Lorsqu'il est appliqué à une section de DEL différente de celle qui pose problème, comme le montre la , le profil de température réel mesuré correspond également à celui estimé, de sorte qu'il n'y a plus de sections problématiques.
Dans , , et , une méthode supplémentaire est utilisée pour isoler et identifier les LEDs défaillantes.
Une fonctionnalité HW est activée dans la section problématique.
Ce procédé permet donc de détecter et d'isoler une section particulière du dispositif à DEL où la défaillance a lieu.
Claims (12)
- Procédé de détection de défaut d’une source lumineuse à semi-conducteurs (2) d'un dispositif d'éclairage automobile (1), le procédé comprenant les étapes suivantes
- fourniture d’un profil de température estimé (11) pour le dispositif d'éclairage ;
- mesure d'un profil de température réelle (12) de l'appareil d'éclairage
- comparaison du profil de température estimé avec le profil de température réel afin de détecter une différence entre eux.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape consistant à fournir le profil de température estimé comprend au moins :
- vérifier les données d'au moins un capteur de température ; et/ou
- vérifier des données d'un capteur de vitesse du véhicule ; et/ou
- vérifier l'activation des fonctionnalités d'éclairage ; et
- utiliser au moins une des valeurs précédentes pour estimer la température de l'appareil d'éclairage.
- Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape consistant à utiliser les valeurs pour estimer la température du dispositif d'éclairage comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre les étapes suivantes
- en cas de différence entre le profil de température réel et le profil de température estimé, activer une fonctionnalité d'éclairage particulière uniquement dans une section du dispositif d'éclairage
- mesurer un deuxième profil de température réelle dans le dispositif d'éclairage
- mesurer un troisième profil de température réelle dans la section du dispositif d'éclairage
- comparer le profil de température estimé avec le deuxième profil de température réel et avec le troisième profil de température réel.
- Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre les étapes suivantes
- en cas de différence entre le profil de température réel et le profil de température estimé, effectuer une deuxième fonction d'éclairage dans la même section du dispositif d'éclairage
- mesurer un quatrième profil de température réelle dans le dispositif d'éclairage
- mesurer un cinquième profil de température réelle dans la section du dispositif d'éclairage
- comparer le profil de température estimé avec le quatrième profil de température réel et avec le cinquième profil de température réel.
- Procédé selon la revendication 5, dans lequel la première fonctionnalité d'éclairage est l'une des fonctions suivantes : faisceau de conduite adaptatif, avertissement de danger ou éclairage dynamique de virage, et la deuxième fonctionnalité d'éclairage est différente de la première fonctionnalité d'éclairage et est l'une des fonctions suivantes : faisceau de conduite adaptatif, avertissement de danger ou éclairage dynamique de virage.
- Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel l'étape d'activation d'une fonctionnalité d'éclairage particulière est effectuée ultérieurement dans plus d'une section du dispositif d'éclairage.
- Procédé selon la revendication 7, dans laquelle la section du dispositif d'éclairage est choisie par un algorithme IA.
- Élément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon l'une des revendications précédentes.
- Programme informatique comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, font en sorte que l'unité de commande exécute les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
- Dispositif d'éclairage 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 du dispositif et une unité de commande (3) pour exécuter les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; et
- une pluralité de capteurs de température (5).
- Agencement automobile (1) selon la revendication 11, dans lequel l'agencement matriciel comprend au moins 2000 sources lumineuses à l'état solide (2).
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