FR3126149A3 - 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). Ce procédé comprend la projection d'un motif de lumière initial, l'estimation d'une pluralité de conditions d'éclairage en utilisant les données externes, dans laquelle au moins une des conditions d'éclairage dépend de la distance des véhicules les plus proches du dispositif d'éclairage automobile. Ensuite, une unité de commande calcule un nouveau motif lumineux en fonction des conditions d'éclairage, dans lequel, dans les nouveaux motifs lumineux, certaines lignes ou colonnes de pixels lumineux actifs sont éteintes. Enfin, ce nouveau motif lumineux est projeté.Figure pour l'abrégé : figure 1

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 au contrôle de la température de ces sources lumineuses comprises dans 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.
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 pour les nouveaux véhicules électriques, où les économies d'énergie sont cruciales, car elles ont un impact direct sur l'autonomie du véhicule.
Ce problème a été pris en charge jusqu'à présent, mais une solution est recherchée.
L'invention fournit une solution alternative pour économiser l'énergie dans les sources de lumière d'un dispositif d'éclairage automobile par un procédé de fonctionnement d'un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention. Les modes de réalisations préférés 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 avec des colonnes et des lignes de pixels lumineux, le procédé comprenant les étapes suivantes:
  • fournir le dispositif d'éclairage projetant un motif lumineux initial dans lequel une pluralité de pixels lumineux actifs émettent de la lumière ;
  • en fournissant une pluralité de capteurs, configurés pour fournir certaines données externes ;
  • l'estimation d'une pluralité de conditions d'éclairage à l'aide des données externes, dans laquelle au moins une des conditions d'éclairage dépend de la distance entre les véhicules les plus proches du dispositif d'éclairage automobile
  • le calcul, au moyen d'une unité de commande, d'un nouveau motif lumineux en fonction des conditions d'éclairage, dans lequel certaines lignes ou colonnes de pixels lumineux actifs sont éteintes ;
  • en projetant le nouveau motif lumineux.
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 économiser l'énergie demandée par les dispositifs d'éclairage, ce qui a un impact sur la durée de vie du dispositif d'éclairage et sur la gestion de l'énergie des véhicules électriques. Les pixels actifs sont éteints lorsque leur lumière n'est pas nécessaire, de sorte qu'aucune lumière inutile n'est émise par les dispositifs d'éclairage. Dans des scénarios exigeants, tels que des conditions de faible visibilité, cette économie peut être significative et produire une extension de l'autonomie des véhicules électriques.
Dans certaines réalisations particulières, l'étape de calcul du nouveau motif lumineux et l'étape de projection du nouveau motif lumineux sont effectuées périodiquement avec une période inférieure à 1 seconde, et particulièrement inférieure à 0,5 seconde.
Cette caractéristique implique une adaptation rapide aux changements des conditions environnementales du véhicule.
Dans certaines réalisations particulières, l'unité de commande est configurée pour estimer la température du dispositif d'éclairage externe au moyen de :
  • entraîner l'unité de commande à l'estimation des conditions d'éclairage initial à l'aide d'un ensemble de données d'entraînement;
  • tester l'unité de commande en comparant le nouveau motif lumineux obtenu avec les résultats attendus.
Cette façon d'entraîner l'unité de commande est utile car elle permet à l'unité de commande de fournir les conditions d'éclairage d'une manière améliorée.
Dans certains modes de réalisations particuliers, l'étape d'entraînement de l'unité de commande comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
Cet algorithme d'apprentissage machine utilise les données du capteur comme données d'entraînement pour estimer les conditions d'éclairage. Le motif de lumière qui en résulte est testé pour vérifier qu'il répond aux exigences attendues. Une fois les résultats validés, les valeurs de l'unité de commande sont utilisées pour calculer les lignes ou les colonnes qui doivent être éteintes pour générer le nouveau motif lumineux.
Dans certains modes de réalisations particuliers, les conditions d'éclairage sont au moins deux des fonctionnalités d'éclairage actives, l'intensité lumineuse extérieure, le nombre de voitures autour et la distance par rapport à elles, la vitesse actuelle des véhicules ou la présence de feux de circulation.
Toutes ces conditions d'éclairage auront une influence sur le nombre et la position des rangées/colonnes à éteindre, en fonction de la demande lumineuse concernée.
Dans certains modes de réalisations 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 certains modes de réalisations particuliers, le nouveau motif lumineux est tel qu'aucune lumière n'est projetée sur un objet quelconque entourant le dispositif d'éclairage.
Ce mode de réalisation particulier tient compte du fait que certains scénarios peuvent prévoir une pluralité de véhicules entourant le dispositif d'éclairage automobile, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de projeter de la lumière sur aucun d'entre eux.
Dans certains modes de réalisations particuliers, le nouveau motif lumineux est choisi parmi une pluralité de motifs lumineux préinstallés.
Ces motifs lumineux préinstallés peuvent également être produits par l'algorithme d'apprentissage automatique de l'unité de commande, et peuvent être spécifiques à chaque utilisateur.
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 commande, font en sorte que l'unité de commande 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 commande 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 commande.
Dans certains modes de réalisations 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 un mode de réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprété 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 montrent l'effet de deux motifs lumineux différents impliqués dans un procédé selon l'invention.
Dans ces chiffres, les numéros de référence suivants ont été utilisés :
1 Dispositif d’éclairage
2 LED
3 Unité de commande
4 Capteurs
5 Motif lumineux original
6 Nouveau motif 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 modifiée de diverses manières et prendre diverses formes alternatives, des modes de réalisations spécifiques de celui-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 incluses.
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 LEDs 2, destiné à fournir un motif lumineux ;
  • une unité de commande 3 pour effectuer un contrôle du fonctionnement des LED 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 commande, avant son installation dans le projecteur automobile, a fait l'objet d'un processus d'entraînement.
Ce processus d'entraînement comprend quelques étapes d'apprentissage machine, où l'unité de commande est entraînée avec les données d'entraînement fournies par la pluralité de capteurs. Ces données d'apprentissage sont utilisées pour générer de nouveaux motifs lumineux.
L'algorithme transforme les données en conditions d'éclairage, qui dépendent, entre autres, de la distance des véhicules les plus proches du dispositif d'éclairage automobile.
Cette condition d'éclairage est calculée à partir des données fournies par les caméras, les capteurs radar et lidar, etc. La distance et l'emplacement des véhicules proches du véhicule automobile de l'invention définissent le nombre et la position des lignes et des colonnes du motif lumineux à éteindre.
Les motifs lumineux fournis par cette unité de commande sont vérifiés, pour s'assurer qu'ils répondent aux exigences d'éclairage et représentent également la consommation d'énergie minimale prévue dans les circonstances. Une fois cet entraînement terminé, l'unité de commande est capable d'estimer le nouveau motif lumineux qui fournit la consommation d'énergie minimale, mais qui s'adapte aux conditions environnantes avec le moins d'erreurs possible.
Une fois ce processus d'entraînement terminé, l'unité de commande est installée dans un véhicule automobile 100 de , pour effectuer le contrôle lumineux du phare 1.
Le fonctionnement de ce dispositif d'éclairage serait le suivant : un motif lumineux initial est fourni par le dispositif d'éclairage, en fonction de la fonctionnalité d'éclairage choisie par l'utilisateur du véhicule.
De plus, l'utilisateur du véhicule a sélectionné un des modes d'éclairage (Eco, Performance, Sécurité...).
Toutes les 0,2 secondes, l'unité de commande 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 de feux de circulation, etc.) ). Grâce à son entraînement, l'unité de commande génère une pluralité de conditions d'éclairage à partir de ces valeurs.
Avec ces valeurs de conditions d'éclairage, l'unité de commande calcule le nouveau motif lumineux, qui fournit un éclairage adéquat à la consommation électrique 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 s'approche d'un embouteillage et qu'il y a un autre véhicule devant lui, ce type d'éclairage est inutile. L'unité de commande détecte un véhicule devant le dispositif d'éclairage, situé à seulement 1 ou 2 m devant lui. Par conséquent, en raison de son entraînement, l'unité de commande considère que les colonnes lumineuses latérales ne sont pas nécessaires, et que les lignes supérieures ne sont pas non plus nécessaires. Le nouveau motif lumineux 6 qui en résulte est suffisant pour répondre aux exigences d'éclairage dans les circonstances particulières d'un embouteillage, avec une consommation d'énergie aussi faible que possible.

Claims (12)

  1. Procédé de fonctionnement d'un dispositif d'éclairage automobile (1) comprenant un agencement matriciel avec des colonnes et des lignes de pixels lumineux (2), le procédé comprenant les étapes suivantes
    • fournir le dispositif d'éclairage projetant un motif lumineux initial (5) dans lequel une pluralité de pixels lumineux actifs émettent de la lumière ;
    • en fournissant une pluralité de capteurs (4), configurés pour fournir certaines données externes ;
    • l'estimation d'une pluralité de conditions d'éclairage à l'aide des données externes, dans laquelle au moins une des conditions d'éclairage dépend de la distance entre les véhicules les plus proches du dispositif d'éclairage automobile
    • le calcul, au moyen d'une unité de commande (3), d'un nouveau motif lumineux (6) en fonction des conditions d'éclairage, dans lequel, dans les nouveaux motifs lumineux, certaines lignes ou colonnes de pixels lumineux actifs sont éteintes ;
    • en projetant le nouveau motif lumineux (6).
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de calcul du nouveau motif lumineux et l'étape de projection du nouveau motif lumineux sont effectuées périodiquement avec une période inférieure à 1 seconde, et particulièrement inférieure à 0,5 seconde.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de commande est configurée pour estimer la pluralité des conditions d'éclairage au moyen de
    • l'entraînement de l'unité de commande (3) pour estimer les conditions d'éclairage initiales avec un ensemble de données d'entraînement;
    • tester l'unité de commande (3) en comparant le nouveau motif lumineux obtenu avec les résultats attendus.
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'étape d'entraînement de l'unité de commande comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les conditions d'éclairage sont au moins deux des fonctionnalités d'éclairage actives, l'intensité lumineuse extérieure, le nombre de voitures autour et la distance par rapport à elles, la vitesse actuelle des véhicules ou la présence de feux de circulation.
  6. 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.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le nouveau motif lumineux est tel qu'aucune lumière n'est projetée sur un objet quelconque entourant le dispositif d'éclairage.
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le nouveau motif lumineux est choisi parmi une pluralité de motifs lumineux préinstallés.
  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 commande, font en sorte que l'unité de commande exécute les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 7.
  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 commande (3) pour l'exécution des étapes du procédé selon les revendications 1 à 7.
  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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