FR3124684A1 - Assemblage électronique et dispositif d'éclairage automobile - Google Patents

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Miguel Angel CANTUDO FRANCO
Juan Jose SANTAELLA HERNANDEZ
Francisco GALVEZ JIMENEZ
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    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices

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  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ensemble électronique (1) pour un dispositif d'éclairage automobile (10). Cet ensemble électronique (1) comprend un premier groupe d'éclairage (2) destiné à réaliser une première fonctionnalité d'éclairage, un deuxième groupe d'éclairage (3) destiné à réaliser une deuxième fonctionnalité d'éclairage, une unité de pilotage de l’éclairage (4) et un circuit détecteur de signal (5). L’unité de pilotage de l’éclairage (4) est configurée pour recevoir au moins un premier signal et un second signal et pour fournir un signal de sortie qui dépend de ceux-ci. Le circuit détecteur de signaux (5) comprend un module discriminateur (6) configuré pour recevoir le signal de sortie de l’unité de pilotage (4) et détecter un paramètre du signal de sortie, de sorte que le détecteur de signaux (5) est configuré pour fournir une alimentation électrique soit au premier groupe de lumière (2), soit au second groupe de lumière (3), en fonction du paramètre du signal de sortie détecté par le module discriminateur (6).Figure pour l’abrégé : figure 1

Description

Assemblage électronique et dispositif d'éclairage automobile
La présente invention appartient au domaine des dispositifs d'éclairage installés dans les véhicules automobiles, et plus particulièrement aux ensembles électroniques utilisés dans ces dispositifs d'éclairage automobiles.
Les dispositifs d'éclairage actuels doivent contrôler le fonctionnement d'un grand nombre de sources lumineuses à semi-conducteurs, telles que les LED. Ce contrôle est effectué par un élément de commande, qui fournit sélectivement une alimentation électrique aux LED.
Toutefois, ces éléments de commande ont des limites en termes de nombre de canaux, de courant disponible, etc.
La gestion du fonctionnement des diodes électroluminescentes à l'aide du plus petit nombre de canaux de commande serait bénéfique pour l'utilisation de commandes moins chères et pour une meilleure optimisation des circuits du dispositif d'éclairage automobile.
Une autre façon de gérer les connexions du conducteur est donc recherchée.
L'invention fournit une solution alternative pour gérer le fonctionnement des LED par un ensemble électronique et un dispositif d'éclairage automobile.
Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans le présent document doivent être interprétés comme il est d'usage dans l'art. Il est en outre entendu que les termes d'usage courant doivent également être interprétés de la manière habituelle dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel, à moins qu'ils ne soient expressément définis dans le présent document.
Dans le présent 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 comprendre d'autres éléments, étapes, etc.
Selon un premier aspect inventif, l'invention fournit un ensemble électronique pour un dispositif d'éclairage automobile, l'ensemble électronique comprenant :
  • un premier groupe d'éclairage, destiné à réaliser une première fonctionnalité d'éclairage ;
  • un deuxième groupe d'éclairage, destiné à réaliser une deuxième fonctionnalité d'éclairage ;
  • une unité de pilotage de l’éclairage, configurée pour recevoir au moins un premier signal et un second signal, et configurée pour fournir un signal de sortie qui dépend du premier signal et du second signal ; et
  • un circuit détecteur de signal comprenant un module discriminateur configuré pour recevoir le signal de sortie du l’unité de pilotage de l’éclairage et détecter un paramètre du signal de sortie, de sorte que le détecteur de signal est configuré pour fournir une alimentation électrique soit au premier groupe de lumière, soit au second groupe de lumière, en fonction du paramètre du signal de sortie détecté par le module discriminateur.
Avec cette structure, l’unité de pilotage de l’éclairage n'a besoin que d'une seule sortie pour alimenter deux groupes d'éclairage différents. Par conséquent, un canal est économisé et une unité de pilotage moins coûteuse peut être utilisée pour gérer les fonctionnalités d'éclairage. Le circuit de détection des signaux peut être installé sur la même carte de circuit imprimé que les groupes d'éclairage, sans affecter la structure de l’unité de pilotage.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le paramètre du signal de sortie est le taux de modulation de largeur d'impulsion, le pilote de lumière étant configuré pour fournir un signal de sortie avec différents taux de modulation de largeur d'impulsion en fonction des premier et second signaux.
Le taux de modulation de largeur d'impulsion (PWM) est utilisé dans certaines applications d'éclairage automobile pour fournir une pluralité de valeurs de courant effectives personnalisées à partir d'une seule valeur de courant nominale. En effectuant une modulation d'impulsion de 40% ou 60%, la valeur de courant effective, qui détermine l'intensité lumineuse fournie par la LED, est affectée, alors que l'amplitude nominale de la valeur de courant n'est pas affectée.
Dans certains modes de réalisation particuliers, l’unité de pilotage de l’éclairage est configurée pour émettre un signal de sortie avec une modulation de largeur d'impulsion supérieure à 60% lorsque le premier signal est actif et est configuré pour émettre un signal de sortie avec une modulation de largeur d'impulsion inférieure à 40% lorsque le second signal est actif. Dans certains modes de réalisation particuliers, le premier groupe de feux est configuré pour fournir une fonctionnalité de feux de circulation de jour ou diurne (DRL) et le second groupe de feux est configuré pour fournir une fonctionnalité de feux de position (PL).
Certaines fonctionnalités d'éclairage, telles que les feux de circulation diurne (DRL), utilisent le courant continu (PWM 100 %) ou peuvent utiliser le PWM 80 % ou 90 %. D'autre part, d'autres fonctionnalités d'éclairage, telles que les feux de position (PL), peuvent utiliser la même valeur d'amplitude nominale mais avec un PWM de 20 %.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le module de discrimination comprend :
  • un condensateur recevant le signal de sortie de l’unité de pilotage de l’éclairage ;
  • un élément comparateur recevant le signal du condensateur ; et
  • un transistor recevant le signal du comparateur dans la base et recevant le signal de sortie original de l’unité de pilotage entre le collecteur et l'émetteur.
Ce dispositif particulier détecte le niveau du PWM et fait la distinction entre un niveau "élevé" de PWM (qui correspondrait au premier groupe de lumière) et un niveau "faible" de PWM (qui correspondrait au deuxième groupe de lumière).
Dans certains modes de réalisation particuliers, le circuit de détection de signal comprend en outre un inverseur CMOS avec un P-MOSFET et un N-MOSFET, agencé pour commander le courant reçu par chacun des groupes de lumière.
Dans l'inverseur CMOS, les MOSFET agissent comme des commutateurs : en fonction du signal reçu par le transistor, le signal sera transmis à l'un des groupes lumineux.
Dans certains modes de réalisation particuliers, chaque groupe de lumière comprend au moins une source de lumière à l'état solide, telle que des diodes électroluminescentes (LED).
Le terme "solid state" fait référence à la lumière émise par 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 semi-conducteurs crée de la lumière visible en générant moins de chaleur et en dissipant moins d'énergie. La masse généralement faible d'un dispositif d'éclairage électronique à semi-conducteurs lui confère 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. Certains exemples de ces types d'éclairage comprennent des diodes électroluminescentes à semi-conducteurs (LED), des diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou des diodes électroluminescentes polymères (PLED) comme sources d'éclairage plutôt que des filaments électriques, du plasma ou du gaz.
Selon un deuxième aspect inventif, l'invention fournit un dispositif d'éclairage automobile comprenant un ensemble électronique selon le premier aspect inventif.
Ce dispositif d'éclairage est particulièrement utile dans les applications automobiles, lorsque de nombreuses fonctionnalités d'éclairage sont requises.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le dispositif d'éclairage comprend en outre :
  • un premier élément optique agencé pour recevoir la lumière provenant de la pluralité du premier groupe de lumière et pour façonner la lumière en un motif lumineux projeté à l'extérieur du dispositif d'éclairage ; et
  • un second élément optique agencé pour recevoir la lumière de la pluralité du second groupe de lumière et pour façonner la lumière en un motif lumineux projeté à l'extérieur du dispositif d'éclairage.
Ce dispositif d'éclairage offre la fonctionnalité avantageuse de gérer efficacement la performance chromatique des sources lumineuses.
Un élément optique est un élément qui possède certaines propriétés optiques pour recevoir un faisceau lumineux et l'émettre dans une certaine direction et/ou sous une certaine forme, comme le comprendrait une personne compétente en matière d'éclairage automobile sans aucune contrainte supplémentaire.
Dans certains modes de réalisation particuliers, l'élément optique est au moins un guide de lumière, une lentille, un réflecteur ou un collimateur.
Ces éléments optiques sont utiles pour gérer la lumière produite par la pluralité de sources lumineuses et fournir une sortie uniforme.
Pour compléter la description et afin de 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 interprété comme limitant la portée de l'invention, mais seulement comme un exemple de réalisation de l'invention. Les dessins comprennent les figures suivantes :
montre un ensemble électronique selon l'invention.
montre un exemple de circuit détecteur de signaux installé dans un ensemble électronique selon l'invention.
montre un dispositif d'éclairage comprenant un ensemble électronique selon l'invention et installé dans un véhicule automobile.
Dans ces figures, les numéros de référence suivants ont été utilisés :
1 Assemblage électronique
2 Premier groupe de lumière
3 Deuxième groupe d'éclairage
4 Unité de pilotage de l’éclairage
5 Circuit de détection des signaux
6 Module discriminateur
7 Condensateur
8 Élément comparateur
9 Transistor
10 Dispositif d'éclairage automobile
11 MOSFET
12 Lentille
13 Unité de commande BCM
14 PCB
Les exemples de réalisation sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre aux personnes ayant une compétence ordinaire dans l'art de réaliser et de mettre en œuvre les systèmes et les procédés décrits dans le présent document. Il est important de comprendre que les modes de réalisation peuvent être fournis sous de nombreuses autres formes et ne doivent pas être interprétés comme étant limités aux exemples présentés ici.
En conséquence, bien que la réalisation puisse être modifiée de diverses manières et prendre diverses formes alternatives, des réalisations spécifiques de celle-ci sont montrées dans les dessins et décrites en détail ci-dessous à titre d'exemples. Il n'y a aucune intention de se limiter aux formes particulières divulguées. Au contraire, toutes les modifications, tous les équivalents et toutes les alternatives entrant dans le cadre des revendications annexées doivent être inclus. Les éléments des exemples de réalisation sont systématiquement désignés par les mêmes numéros de référence dans les dessins et la description détaillée, le cas échéant.
Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans le présent document doivent être interprétés comme il est d'usage dans l'art. Il est en outre entendu que les termes d'usage courant doivent également être interprétés de la manière habituelle dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel, à moins qu'ils ne soient expressément définis dans le présent document.
Dans le présent 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 comprendre d'autres éléments, étapes, etc.
La montre un ensemble électronique 1 selon l'invention. Cet ensemble électronique est adapté pour être utilisé dans un dispositif d'éclairage automobile.
L'ensemble électronique 1 comprend les éléments suivants :
  • un premier groupe de diodes électroluminescentes (LED) 2, destiné à remplir une fonction de feux de circulation diurne (DRL) ;
  • un deuxième groupe de LED 3, destiné à remplir une fonction de feu de position (PL) ;
  • une unité de commande (BCM, Body Contrôle Module en anglais) 13 ;
  • une unité de pilotage de l’éclairage 4 recevant des instructions de l’unité de commande 13; et
  • un circuit de détection de signal 5 situé entre l’unité de pilotage de l’éclairage et les groupes de LED.
L’unité de commande BCM 13 envoie des instructions pour activer le feu de position PL ou le feu de circulation diurne DRL. Ces fonctionnalités d'éclairage ne sont pas actives en même temps. Il existe d'autres paires de fonctionnalités d'éclairage qui ne sont pas actives en même temps (clignotant TI et feu de circulation diurne DRL, par exemple). L’unité de commande BCM peut envoyer ces instructions à l’unité de pilotage de l’éclairage 4 dans le mode le plus approprié.
L’unité de pilotage de lumière 4 reçoit l'instruction d'activer le feu de circulation diurne DRL ou d'activer le feu de position PL. Il traite en interne ces instructions et fournit un signal de sortie. Ce signal de sortie a toujours la même amplitude nominale, mais présente une valeur différente de modulation de largeur d'impulsion (PWM). Lorsque le feu de circulation diurne DRL doit être activé, un signal continu (100 % PWM) ou un signal à forte modulation (80-90 % PWM) est émis par le l’unité de pilotage 4. Au contraire, lorsque le feu de position PL doit être activé, un signal à faible modulation (10-20% PWM) est envoyé. Un seul canal de sortie est donc nécessaire pour créer un signal pour deux groupes de feux différents, destinés à fournir deux fonctionnalités différentes.
Le circuit de détection de signal 5 reçoit le signal de sortie de l’unité de pilotage de l’éclairage 4. Ce circuit détecteur de signal comprend un module discriminateur, qui est configuré pour recevoir le signal de sortie de l’unité de pilotage de l’éclairage 4 et détecter la fréquence PWM du signal de sortie. Après avoir détecté cette fréquence PWM, le circuit détecteur de signal est configuré pour fournir le signal électrique reçu de l’unité de pilotage de l’éclairage soit au premier groupe de LED, soit au second groupe de LED, en fonction de la fréquence PWM du signal de sortie détectée par le module discriminateur.
Le circuit de détection de signal 5, ainsi que les groupes de DEL 2, 3 sont disposés sur la même carte de circuit imprimé 14.
La montre un exemple de circuit détecteur de signaux 5 installé dans un ensemble électronique selon l'invention.
Le signal de sortie du circuit d'attaque de la lumière est reçu par un condensateur 7, qui a un comportement différent selon le taux de modulation en largeur du signal reçu. Ce comportement est capté par un élément comparateur 8, qui fournit un signal de base à un transistor 9, agencé pour moduler le signal de sortie de l’unité de pilotage de l’éclairage 4.
Cette sortie modulée est reçue par le dérivateur de courant, qui comprend un inverseur CMOS avec un P-MOSFET 11 et un N-MOSFET 11, qui sont configurés pour s'allumer ou s'éteindre en fonction du signal reçu. Ainsi, le signal est envoyé soit au premier groupe de LED 2, configuré pour fournir l'éclairage de jour (si le signal de sortie du conducteur a un taux de PWM élevé), soit au second groupe de LED 3, configuré pour fournir l'éclairage de position (si le signal de sortie du conducteur a un taux de PWM faible).
La montre un dispositif d'éclairage automobile 10 comprenant un ensemble électronique selon l'invention. Ce dispositif d'éclairage assure l'éclairage de jour DRL et l'éclairage de position PL par deux groupes lumineux 2, 3 différents.
Ce dispositif d'éclairage comprend une lentille de projection 12 qui reçoit la lumière de la pluralité de LED et la façonne en un motif lumineux projeté à l'extérieur du dispositif d'éclairage.

Claims (10)

  1. Ensemble électronique (1) pour un dispositif d'éclairage automobile (10), l'ensemble électronique (1) comprenant :
    • un premier groupe de lumière (2), destiné à réaliser une première fonctionnalité de lumière ;
    • un deuxième groupe d'éclairage (3), destiné à réaliser une deuxième fonctionnalité d'éclairage ;
    • une unité de pilotage de l’éclairage (4), configurée pour recevoir au moins un premier signal et un second signal, et configurée pour fournir un signal de sortie qui dépend du premier signal et du second signal
    • un circuit détecteur de signal (5) comprenant un module discriminateur (6) configuré pour recevoir le signal de sortie de l’unité de pilotage de l’éclairage (4) et détecter un paramètre du signal de sortie, de sorte que le détecteur de signal (5) est configuré pour fournir une alimentation électrique soit au premier groupe de lumière (2) soit au second groupe de lumière (3), en fonction du paramètre du signal de sortie détecté par le module discriminateur (6).
  2. Ensemble électronique (1) selon la revendication 1, dans lequel le paramètre du signal de sortie est le taux de modulation de largeur d'impulsion, l’unité de pilotage de l’éclairage (4) étant configuré pour fournir un signal de sortie avec différents taux de modulation de largeur d'impulsion en fonction des premier et deuxième signaux.
  3. Ensemble électronique (1) selon la revendication 1, dans lequel l’unité de pilotage de l’éclairage (4) est configuré pour émettre un signal de sortie avec une modulation de largeur d'impulsion supérieure à 60% lorsque le premier signal est actif et est configuré pour émettre un signal de sortie avec une modulation de largeur d'impulsion inférieure à 40% lorsque le second signal est actif.
  4. Ensemble électronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier groupe de feux (2) est configuré pour assurer une fonctionnalité d'éclairage de jour DRL et le deuxième groupe de feux (3) est configuré pour assurer une fonctionnalité de feux de position PL.
  5. Ensemble électronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module discriminateur (6) comprend
    • un condensateur (7) recevant le signal de sortie de l’unité de pilotage de l’éclairage ;
    • un élément comparateur (8) recevant le signal du condensateur (7) ; et
    • un transistor (9) recevant le signal de l'élément comparateur (8).
  6. Ensemble électronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit détecteur de signaux (5) comprend en outre un inverseur CMOS avec un P-MOSFET (11) et un N-MOSFET (11), agencé pour commander le courant reçu par chacun des groupes lumineux.
  7. Ensemble électronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque groupe lumineux (2, 3) comprend au moins une source lumineuse à l'état solide, telle que des diodes électroluminescentes ou LED.
  8. Dispositif d'éclairage automobile (10) comprenant un ensemble électronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  9. Dispositif d'éclairage automobile (10) selon la revendication 8, comprenant en outre
    • un premier élément optique (12) agencé pour recevoir la lumière provenant de la pluralité du premier groupe de lumière (2) et pour façonner la lumière en un motif lumineux projeté à l'extérieur du dispositif d'éclairage ; et
    • un second élément optique agencé pour recevoir la lumière de la pluralité du second groupe de lumière (3) et pour façonner la lumière en un motif lumineux projeté à l'extérieur du dispositif d'éclairage.
  10. Dispositif d'éclairage automobile (10) selon la revendication 9, dans lequel le premier et/ou le deuxième élément optique (12) est au moins un élément parmi une lentille, un guide de lumière, un réflecteur ou un collimateur.
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US20190061607A1 (en) * 2015-12-23 2019-02-28 SMR Patents S.à.r.l. Control and monitoring circuit for controlling lighting system
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