WO2017050801A1 - Systeme et procede de pilotage d'un courant electrique au sein d'au moins un element photoemetteur apte a emettre une couleur variant en fonction de l'intensite du courant electrique qu'il recoit - Google Patents

Systeme et procede de pilotage d'un courant electrique au sein d'au moins un element photoemetteur apte a emettre une couleur variant en fonction de l'intensite du courant electrique qu'il recoit Download PDF

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light emitting
voltage
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Pierre Albou
Vanesa Sanchez
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Valeo Vision SAS
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/24—Controlling the colour of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]

Definitions

  • the present invention relates to the field of systems and methods for controlling an electric current within at least one light-emitting element, such a light-emitting element being able to emit a color varying as a function of the intensity of the electric current that he receives.
  • the present invention relates to a control system of an electric current comprising a device for adjusting the average value of an electrical quantity relative to the electric current received by the or each light emitting element.
  • the or each light emitting element may be an element of a semiconductor light source coupled to at least one photoluminescent element, the semiconductor light source comprising a substrate and a plurality of electroluminescent rods extending from the substrate.
  • the invention also relates to a luminous assembly comprising such a system for controlling a current; and a vehicle light device comprising at least one such light assembly.
  • a system for controlling an electric current within at least one light-emitting element comprising a device for adjusting the average value of an electrical quantity relative to the electric current received by the or each light-emitting element, is known.
  • Such a system makes it possible, for example, to regulate the common average current flowing in the light emitting element or elements so as to compensate for the variations in current or voltage of a power supply source supplying a current or a continuous electrical voltage. input to the system.
  • Such a system thus makes it possible to control the luminous flux of the light emitting element or elements.
  • the regulation performed by the adjustment device is, for example, a modulation of the pulse width modulation type.
  • the or each light emitting element is able to emit a color that varies according to the intensity of the electric current that it receives. More specifically, the or each light emitting element comprises a photoluminescent element which, depending on the instantaneous intensity of an electric current received by an underlying chip, receives more or fewer photons and consequently emits a white light whose hue of white varies.
  • the underlying chip of the light emitting element can be coupled to at least one photoluminescent element.
  • the underlying chip supplied with a nominal current may emit a blue light which will then be converted in part into a yellow light by the photoluminescent element, the latter being chosen appropriately.
  • variable white shade is for example defined according to the CIE 1931 standards. More precisely, the different shades of white are inside the zone 1A defined by the boundary lines in the coordinate diagram (x, y) of the CIE standards. 1931 illustrated in Figure 1. In Figure 1, the boundary lines are:
  • the different shades of white are then discretized by defining them for example as corresponding to non-intersecting MacAdam ellipses within this white area 1A.
  • a disadvantage of such a current control system is that it does not allow control of the color of the or each light emitting element, independently of the control of the luminous flux of this element.
  • the control of the luminous flux of the light emitting elements with respect to a setpoint is of particular interest in applications where the luminous flux values are normative, such as for example the light devices of vehicles.
  • such a current control system does not make it possible to adapt the hue of the or each light emitting element as a function of the zone to be illuminated, while respecting the normative constraints of luminous flux for the elements.
  • the technical problem that the invention aims to solve is therefore to propose a system and a method for controlling a current within at least one light emitting element allowing a simultaneous and independent control of the hue and the luminous flux of the light source. each light emitting element.
  • a first object of the invention is a system for controlling a current in at least one light-emitting element, the system comprising:
  • a first device for adjusting the average value of an electrical quantity relative to the electric current received by the or each light-emitting element, the first adjustment device being able to be connected to a source of supply of current or electrical voltage continuous (e) input, and being connected to the or at least one of the element (s) photoemitter (s); the first device being configured to adjust the average value of the electrical quantity as a function of a current setpoint or average electrical voltage (ne); and
  • a second device for adjusting the instantaneous value of an electrical quantity relative to the electric current received by the or each light emitting element; the second adjustment device being adapted to be connected to the source of supply of current or continuous electrical voltage (e) input, and being connected to the or at least one of the element (s) photoemitter (s); the second device being configured to adjust the instantaneous value of the electrical quantity as a function of an instantaneous current or voltage regulation (e).
  • the electric current received by the or each light emitting element is typically a pulsed electric current.
  • a second device for adjusting the instantaneous value of an electrical quantity makes it possible to vary, directly or indirectly, the instantaneous value of the intensity of the current, and therefore the hue of white of the light emitted by the light emitting element, without modifying the average value of this electrical quantity which is controlled by the first adjustment device. This gives a simultaneous and independent control of the hue and the luminous flux of the or each light emitting element.
  • the first device is a switch connected on the one hand to the or at least one of the light emitting element (s) via a first connection point, and on the other hand to an electrical ground;
  • the second device comprises a first branch and a second branch; the first branch being connected between an input DC power source and the first connection point, and having a coil and a switch connected in series at a second connection point, the second branch being connected between the second connection point and an electrical ground, and having a freewheeling diode;
  • the first device being configured to adjust the average value of the intensity of the electric current received by the or each light emitting element as a function of a mean intensity setpoint;
  • the second device being configured to adjust the instantaneous value of the intensity of the electric current received by the or each light-emitting element as a function of an instantaneous intensity reference.
  • the first and second devices are each choppers and are adapted to be connected to a source of input DC voltage supply; the first device is adapted to provide an output electric current for circulating within the or at least one of the light emitting element (s) and is configured to adjust the average value of the output voltage as a function of an average current setpoint; the second device is connected at the input of the first device and is capable of supplying an intermediate voltage to the first device, the second device being configured to adjust the instantaneous value of the output voltage according to an instantaneous current setpoint, the instantaneous value of the output voltage being equal, in the closing phases of the chopper forming the first adjustment device, to the value of the intermediate voltage supplied by the second adjustment device.
  • Such an embodiment is particularly suitable for applications in which only DC voltage sources are used for the power supply of the light emitting elements.
  • the control system according to the invention may optionally have one or more of the following characteristics:
  • the chopper forming the first adjustment device is further configured to adjust the average value of the output voltage by changing only the duty cycle of the application of the intermediate voltage across the or each light emitting element;
  • the chopper forming the first adjustment device has a switching frequency less than or equal to 1 kHz, preferably substantially equal to 400 Hz; this allows, when the control system is arranged within a vehicle, to reduce the risk of triggering visual beats between the vehicle vibration and the source power. This also makes it possible to minimize the electromagnetic disturbances radiated by the source connection circuit which can, for geometric reasons of arrangement of the sources in the projector, create an effective antenna;
  • control system further comprises a device for measuring an electrical quantity relative to a current flowing in the or each light-emitting element, the measuring device being able to supply at least one piece of measurement data of said electrical quantity.
  • the first adjustment device is connected to the measuring device and is configured to regulate the average value of the electric output current as a function of the value of the measurement data and the average electrical current setpoint; it is an embodiment for improving the accuracy of the regulation of the average value of the output electric current with respect to an open loop device;
  • the second adjustment device is connected to the measuring device, and is configured to regulate the instantaneous value of the output electric current as a function of the value of the measurement data and of the instantaneous electric current setpoint; it is an embodiment for improving the accuracy of the regulation of the instantaneous value of the output electric current with respect to an open-loop device;
  • the measuring device of an electrical quantity comprises a resistor connected in series with one or more of the light-emitting element (s);
  • the measuring member of an electrical quantity further comprises a signal amplification module for amplifying the voltage value taken by the resistor;
  • the subject of the invention is also a luminous assembly comprising at least one light emitting element capable of emitting a color varying as a function of the intensity of an electric current that it receives, and a system for controlling the electric current within the each light emitting element as described above.
  • the or each light emitting element comprises a light-emitting diode and a photoluminescent element coupled to said diode; such a light emitting element is more commonly called a white phosphor light emitting diode;
  • the luminous assembly further comprises a semiconductor light source capable of receiving one or more electric current (s) supplied by the control system, and at least one photoluminescent element coupled to the light source.
  • the semiconductor light source comprising a substrate and a plurality of rods electroluminescent electrodes extending from the substrate, the or each light emitting element comprising at least one of said rods and one or one of the photoluminescent element (s); because of the low thermal resistance of the light source, this embodiment makes it possible to increase the amplitude between the peak values of the currents circulating in the elements and the average values of these currents; the possible adjustment range for the hue of the or each light emitting element is thus advantageously increased; this embodiment also offers multiple interconnection possibilities between the electroluminescent rods, which is particularly advantageous for obtaining multiple lighting possibilities; finally this embodiment of the invention allows with a single light source to obtain different white colors for the same beam;
  • each electroluminescent rod has submillimeter dimensions
  • each electroluminescent rod extends in a preferred direction from the substrate
  • the electroluminescent rods extend in the same preferred direction from the substrate;
  • the electroluminescent rods comprise a metal nitride, especially a gallium nitride, and / or the substrate is essentially based on silicon; nitrides of metal and in particular gallium make it possible to obtain good results in terms of light emission; silicon makes it possible to produce a light source that is less expensive than conventional light-emitting diodes; the electroluminescent rods are divided into several groups of separate rods, each rod group corresponding to a particular light zone; the light source comprises a connection means to the control system, this connection means being arranged to selectively activate the different groups of sticks; this makes it possible to control independently the different light zones corresponding to the groups of rods, in particular to vary the shape of the parts of the beam of different white colors, and / or the colors of the beam themselves;
  • the substrate comprises a cathode connected to or forming a negative terminal of said connection means; this makes it possible to obtain a simple connection of the light source;
  • the light source comprises at least as many anodes as groups of rods, each anode being arranged to be in contact with each of the rods of one and the same group of rods, each anode being connected to one or more positive terminals connection means or each forming a positive terminal of the connection means; it is an example of a compact and simple embodiment of the connection of each group of rods, compactness all the more improved when the anodes are connected to the same connection means;
  • each anode is formed by a conductive layer deposited on top of the substrate, on the side of the rods, and electrically joining the rods to each other; it is an example of a more compact embodiment of the light source;
  • the rod groups are electrically connected to each other so that the value of the direct voltage of the light source is greater than or equal to the value of the electric voltage supplied by the input DC voltage source; this makes it possible to advantageously use a booster chopper as a second adjustment device, such a booster chopper being preferable for cost reasons as well as to improve the precision of the piloting of the booster. current within the light emitting elements, in particular when they are not connected in series;
  • the light assembly comprises a plurality of light emitting elements; for each group of rods, the rods of said group are electrically connected to each other, and each light emitting element comprises the or each electroluminescent rod of a single group of rods and one or one of the photoluminescent element (s); in this embodiment a light emitting element corresponds to a light zone of the light source, of a given color, controllable by the control system;
  • the light assembly comprises a plurality of light emitting elements, and each group of rods is segmented into at least three subgroups of rods, in particular arranged adjacent, each subgroup of rods corresponding to a particular color light region; this embodiment makes it possible to obtain a finer discretization of each light zone of the light source; in this mode, there are several light areas and, within each defined light zone, several possible colors;
  • each light emitting element comprises the or each stick of one and the same subgroup of sticks and the one or more element (s) photoluminescent (s); in this embodiment a light emitting element corresponds to a subset of a light zone of the light source, of a given color, controllable by the control system;
  • the segmentation into rod subgroups is identical for each group of rods; this allows advantageously to obtain a uniform pixelation of the light source, thus making it possible to produce a light beam in which parts of different colors can be adapted;
  • the measuring member of an electrical quantity is integrated within the substrate of the light source; this makes it possible to obtain a more precise measurement of the electrical quantity, without any additional manufacturing constraint for the light source;
  • the control system further comprises a temperature sensor, said temperature sensor being integrated within the substrate of the light source and being connected to the measuring member of an electrical quantity; this makes it possible to obtain a complementary measurement making it possible to further increase the accuracy of the two regulations of the electrical quantity relative to the electric output current, without any additional manufacturing constraint for the light source.
  • the invention also relates to a vehicle light device comprising at least one light assembly as described above.
  • the vehicle light device according to the invention is a road lighting device, including a projector.
  • the vehicle light device thus makes it possible, because of the presence of at least one control system according to the invention, to enhance the visibility of certain sectors of the road or the environment thereof, adapting the hue of one or more light emitting elements to the road sector or to the illuminated part of the environment. It thus becomes possible to define, within the same light beam, distinct parts each having a different white color. It is for example possible to define, within the same lighting beam, side portions of the beam having a white color with a shade of green, at least a lower portion of the beam for illuminating below the cutoff height and having a neutral white color or with a shade of blue, and minus an upper part intended to illuminate above the cutoff height and having a white color with a shade of yellow.
  • the invention also relates to a vehicle comprising at least one vehicle light device as described above.
  • the subject of the invention is also a method for controlling an electric current within a light emitting element able to emit a color that varies as a function of the intensity of the electric current that it receives, for the simultaneous control of the hue and the light flux of the light emitting element, said light emitting element being electrically powered via a source of power supply or continuous DC voltage (e), said method comprising the following steps:
  • the power source is a source of DC voltage supply
  • the first adjuster is a chopper connected between the second adjusting device and the light emitting element and adapted to provide an output electric current for circulating within the light emitting element
  • the second adjusting device is a chopper further connected to the voltage supply source and adapted to supply an intermediate voltage to the first adjustment device; the instantaneous value of the output voltage, in the closing phases of the first chopper, is equal to the value of the intermediate voltage; this is particularly suitable for applications in which only DC voltage sources are used for the power supply of the light emitting elements;
  • the first chopper regulates the average value of the electric current that it supplies to the light-emitting element by modifying only the duty ratio of the intermediate electrical voltage across the light-emitting element;
  • the regulation performed by the first chopper is a pulse width modulation type regulation.
  • FIG. 1 is a color diagram defining a zone encompassing the different shades of white
  • Figure 2 is a schematic representation of a vehicle light device provided with a light assembly, the light assembly comprising a light source and a control system of an electric current according to a first embodiment of the invention
  • Figure 3 is a sectional view of the light source of Figure 2 according to a first embodiment
  • Figure 4 is a perspective view of the light source of Figure 2 according to a second embodiment
  • Figure 5 is a sectional view, taken along a V-V axis, of a portion of the light source of Figure 4;
  • Figure 6 is a view similar to that of Figure 4 according to a third embodiment of the light source
  • Figure 7 is a sectional view, taken along an axis VII-VII, of a portion of the light source of Figure 6;
  • FIG. 8 represents the projection on a vertical screen, notably at 25 meters, of a lighting beam emitted by the vehicle light device of FIG. 2;
  • FIG. 9 is a time diagram representing an electric voltage supplied by a device for adjusting an instantaneous value of a voltage, the device belonging to the control system of FIG. 2;
  • Fig. 10 is a timing diagram showing an electric voltage supplied by a device for adjusting a mean value of a voltage, the device belonging to the control system of Fig. 2;
  • FIG. 11 is a schematic representation of a vehicle light device provided with a light assembly, the light assembly comprising a light source and a control system for an electric current according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 2 illustrates a vehicle light device 10 comprising a light assembly 12.
  • the light device 10 is for example a road lighting device, in particular a headlamp.
  • the light assembly 12 comprises at least one light source 13A, 13B, at least one light-emitting element 14, and a system 16 for controlling the electric current within the or each light emitting element 14 according to one embodiment of the invention.
  • Each light emitting element 14 is able to emit a color that varies according to the intensity of an electric current that it receives.
  • the electric current received by the or each light emitting element 14 is for example a pulsed electric current.
  • the or each light-emitting element 14 comprises a photoluminescent element 18 which, according to the instantaneous intensity of an electric current received by an underlying chip 20, receives more or fewer photons 22 and emits accordingly a white light 24 whose hue of white varies.
  • the or each light emitting element 14 comprises a light-emitting diode 26 and a photoluminescent element 18 coupled to the diode 26.
  • the light-emitting diode 26 comprises the chip 20 as well as a substrate 30.
  • the element photoluminescent 18 is for example formed of a photoluminescent layer.
  • Such a light emitting element 14 is commonly called a white phosphor light emitting diode.
  • the light assembly 12 may comprise several light sources 13A, each light source 13A comprising a light-emitting element 14.
  • the light assembly 12 comprises a single light source 13B.
  • the light source 13B is a semiconductor light source adapted to receive one or more electric current (s) provided by the control system 16, and the light assembly 12 further comprises at least one element photoluminescent 34 coupled to the light source 13B.
  • the light source 13B comprises a substrate 36 and several electroluminescent rods 38 extending from the substrate 36.
  • the or each light emitting element 14 comprises at least one of the electroluminescent rods 38 and the or one of the photoluminescent element (s) 34.
  • the light source 13B further comprises a means 40 for connection to the control system 16
  • the connection means 40 is, for example, an electrical connection member provided with a positive terminal and with several negative terminals.
  • the light source 13B also comprises several anodes 42.
  • the substrate 36 is for example essentially composed of silicon.
  • the substrate 36 is provided with a cathode 44 connected to or forming a negative terminal of the connection means 40.
  • each electroluminescent rod 38 has submillimeter dimensions.
  • Each electroluminescent rod 38 extends for example in a preferred direction from the substrate 36, as illustrated in FIGS. 5 and 7.
  • the electroluminescent rods 38 of the light source 13B extend in the same preferred direction from the substrate 36.
  • Each electroluminescent rod 38 comprises, for example, a metal nitride, in particular a gallium nitride.
  • Each anode 42 is for example connected to one or more positive terminals of the connection means 40.
  • each anode 42 forms a positive terminal of the connection means 40.
  • each anode 42 is formed by a conductive layer deposited on top of the substrate 36, on the side of the rods 38, and electrically joining the rods 38 to each other.
  • the control system 16 comprises a first device 46 for adjusting the average value of an electrical quantity relative to the electric current received by the or each light emitting element 14, and a second device 48 for adjusting the instantaneous value of this electrical quantity.
  • the system of control 16 further comprises a member 50 for measuring an electrical quantity relative to an electric current flowing in the or each light emitting element 14. More preferably, as illustrated in FIGS. 5 and 7, the control system 16 comprises also a temperature sensor 51.
  • the first and second adjustment devices 46, 48 are adapted to be connected to a source 52 for supplying power or continuous DC voltage (e).
  • the power source 52 is an input DC voltage source, providing a substantially constant input voltage voltage Uo.
  • the first adjustment device 46 is connected to the or at least one of the light-emitting element (s) 14, and is configured to adjust the average value of the electrical quantity relative to the electric current received by the or each light-emitting element 14, according to a setpoint 54 of current or average electrical voltage (ne).
  • the setpoint 54 of current or average electrical voltage (ne) is for example stored in a memory internal or external to the light device 10, not shown in the figures.
  • the instruction 54 can be updated dynamically in the memory, in particular as a function of temperature, by a control module connected to the memory. Such a control module is not shown in the figures for the sake of clarity. In the particular embodiment of FIG.
  • the first adjustment device 46 is a chopper capable of supplying an electric output current intended to circulate within the or at least one of the light emitting element (s).
  • the electrical quantity to be adjusted is the electrical voltage
  • the first adjustment device 46 is configured to adjust the average value of the output voltage U2 as a function of a current setpoint 54 way.
  • the chopper forming the first adjustment device 46 has a switching frequency less than or equal to 1 kHz, more preferably substantially equal to 400 Hz.
  • the second adjustment device 48 is connected to the or at least one of the light emitting element (s) 14, and is configured to adjust the instantaneous value of the electrical quantity relative to the electric current received by the or each light emitting element 14, according to a set point 56 of instantaneous current or voltage (e).
  • the instruction 56 of current or instantaneous voltage (e) is for example stored in a memory internal or external to the light device 10, not shown in the figures.
  • the instruction 56 can be updated dynamically in the memory, in particular as a function of temperature, by a control module connected to the memory, not shown in the figures.
  • the second adjusting device 48 is a chopper.
  • the chopper is preferably provided with an output voltage filtering element, such as a capacitor or a coil.
  • the second adjusting device 48 is connected between the input DC power source 52 and the first adjustment device 46.
  • the second adjustment device 48 is able to supply an intermediate voltage U1 to the first adjustment device 46, and is configured to adjust the instantaneous value of the output voltage U2 as a function of an instantaneous current setpoint 56.
  • the chopper forming the second adjusting device 48 has a switching frequency greater than several tens of kHz.
  • the chopper forming the first adjusting device 46 is configured to adjust the average value of the output voltage U2 by modifying only the duty cycle of the electrical voltage. intermediate UI at the terminals of the or each light emitting element 14, as will be detailed later. More specifically, the chopper forming the first adjustment device 46 is configured to adjust the instantaneous value of the output voltage U2 in such a way that this instantaneous value is equal, in the closing phases of the chopper, to the instantaneous value of the voltage intermediate electric Ul. This configuration of the first adjustment device 46 will be described in more detail later.
  • control system 16 implements a voltage supply and current control of the or each light emitting element 14.
  • the measuring member 50 is connected to the first adjusting device 46 and to the second adjusting device 48.
  • the measuring device 50 is able to provide at least one data item Ism, Isi for measuring an electrical quantity relative to the electric current. received by the or each light-emitting element 14.
  • the measured electrical quantity is an electric current
  • the measuring device 50 is able to provide a data Ism for measuring the average value of the electric current received by the or each light emitting element 14, and a data Isi for measuring the instantaneous value of this current.
  • the first adjustment device 46 is advantageously configured to regulate the average value of the output electric current as a function of the value of a measurement data Ism supplied by the measuring device 50, and of the average current setpoint 54. .
  • the second adjustment device 48 is advantageously configured to regulate the instantaneous value of the output electric current as a function of the value of a measurement data Isi supplied by the measuring element 50, and of the current setpoint 56. instantaneous.
  • the measuring member 50 comprises a resistor 58 connected in series with one or more of the light-emitting element (s) 14.
  • the measuring member 50 further comprises a signal amplification module 60 for amplifying the voltage value taken by the resistor 58.
  • the measuring member 50 is advantageously integrated within the substrate 36 of the light source 13B.
  • the temperature sensor 51 is advantageously integrated within the substrate 36 of the light source 13B, and is connected to the measuring element 50. In a variant that is not shown, the temperature sensor 51 is integrated within the substrate 36 of the light source 13B, but is not connected to the measuring member 50.
  • the electroluminescent rods 38 are divided into several groups 62A, 62B, 62C separate rods.
  • Each group 62A, 62B, 62C of rods comprises at least one electroluminescent rod 38.
  • each group 62A, 62B, 62C rods comprises several rods 38 electrically connected to each other.
  • the rods 38 within the same group 62A, 62B, 62C rods are electrically connected in parallel.
  • the light assembly 12 comprises as many photoluminescent elements 34 as groups 62A, 62B, 62C of rods, or three in the present illustrative example.
  • Each light emitting element 14 comprises each light emitting rod 38 of one and the same group 62A, 62B, 62C of rods, as well as one of the photoluminescent elements 34, as illustrated in FIG. 5 which represents a part of the light source 13B comprising a group 62A of rods among the three groups 62A, 62B, 62C of rods.
  • the light assembly 12 comprises a single photoluminescent element 34 coupled to the light source 13B, and each light emitting element 14 comprises each electroluminescent rod 38 of one and the same group 62A, 62B, 62C of rods, as well as part of the photoluminescent element 34.
  • connection means 40 is arranged to selectively activate the groups 62A, 62B, 62C rods.
  • Each group 62A, 62B, 62C of rods corresponds to a particular light zone whose hue and luminous flux can be controlled independently and simultaneously by the control system 16, via the connection means 40.
  • the light source 13B has as many anodes 42 as there are groups 62A, 62B, 62C of rods, as illustrated in FIG. 4.
  • Each anode 42 is arranged to be in contact with each of the rods 38 of one and the same group 62A, 62B, 62C rods, as for example shown in Figure 5 according to the embodiment described above with reference to this figure.
  • This embodiment of the invention makes it possible to simply obtain different white colors for the same light beam emitted by the light source 13B.
  • the groups 62A, 62B, 62C of rods are electrically connected to each other so that the value of the direct voltage of the light source 13B is greater than or equal to the value Uo of the electric voltage supplied by the source 52 for supplying continuous electrical input voltage.
  • This embodiment of the invention makes it possible to obtain a white color uniformly distributed over the light beam, the latter being able to assume a given white color or another given white color according to the power supply received from the control system 16.
  • the light beam is thus adaptable in overall white tint.
  • the electroluminescent rods 38 are distributed in several groups 62A, 62B, 62C of separate rods, each group 62A, 62B, 62C being segmented into at least three subgroups of rods 38.
  • the first group 62A of rods is, for example, segmented into three subgroups 620A, 622A, 624A of rods.
  • each subgroup of rods comprises at least one electroluminescent stick 38.
  • each sub-group of rods comprises several rods 38 electrically connected to each other, for example electrically connected to each other in parallel.
  • the light assembly 12 comprises as many photoluminescent elements 34 as subgroups of rods.
  • Each light emitting element 14 comprises each electroluminescent rod 38 of a single subgroup of rods, as well as one of the photoluminescent elements 34, as illustrated in FIG.
  • the light assembly 12 comprises a single photoluminescent element 34 coupled to the light source 13B, and each light emitting element 14 comprises each electroluminescent rod 38 of one and the same subgroup of rods, as well as a part of the photoluminescent element 34.
  • connection means 40 is arranged to activate selectively the groups 62A, 62B, 62C of rods and, within each group 62A, 62B, 62C of rods, to selectively activate the rod subgroups.
  • Each subgroup of rods corresponds to a particular light region, within a light zone defined by the corresponding rod group, whose color and luminous flux can be controlled independently and simultaneously by the control system 16, via the connection means 40.
  • the light source 13B comprises as many anodes 42 as subgroups of rods. Each anode 42 is arranged to be in contact with each of the rods 38 of one and the same subgroup of rods, as for example represented in FIG.
  • This embodiment of the invention makes it possible to simply obtain different white colors for the same light beam emitted by the light source 13B, while improving the accuracy of the adjustment of the color emitted at each group of rods. This makes it possible, for example, to increase the adjustment range of the possible white shades for each group of rods.
  • the subgroups of rods of a given group 62A, 62B, 62C of rods are electrically interconnected, for example in series.
  • This embodiment of the invention advantageously makes it possible to control the direct voltage of each group 62A, 62B, 62C of rods corresponding to a light zone, without giving up the selective control of the groups 62A, 62B, 62C of rods.
  • the subgroup segmentation of rods is identical for each group 62A, 62B, 62C of rods.
  • FIGS. 4 to 7 are particularly advantageous in the context of a light assembly 12 integrated within a vehicle light device 10, like this is the case in the embodiment of Figure 2. Indeed, it then becomes possible to enhance the visibility of certain sectors of the road or the environment thereof, by adjusting the hue of part of the beam illuminated in the area of the road or part of the illuminated environment. It thus becomes possible to define, within the same light beam, distinct parts each having a different white color.
  • FIG. 1 An example of such an advantageous use of the vehicle light device according to the invention is shown in FIG.
  • FIG. 8 shows the projection on a vertical screen, particularly at 25 meters, of a lighting beam emitted by the light device 10 according to the invention.
  • This lighting beam defines two side portions 66 having a white color with a shade of green, a lower portion 68 for illuminating below the cutoff height 69 and having a neutral white color or with a shade of blue, and an upper part 70 for illuminating above the cutoff height 69 and having a white color with a shade of yellow.
  • the lateral portions 66 of the beam are particularly adapted to illuminate vegetation zones on the side of the road
  • the lower portion 68 of the beam is particularly suitable for illuminating an asphalt zone of the road
  • the upper portion 70 is particularly adapted to illuminate an area of road signs.
  • the Applicant has surprisingly found that these colors particularly enhance the visibility on these categories of road sector and its environment.
  • the first adjustment device 46 adjusts the average value of the electrical voltage of output U2 that it provides the or each light emitting element 14, according to a setpoint 54 of average current.
  • the chopper forming the first adjustment device 46 regulates the average value of the electric current which it supplies to the or each light-emitting element 14, by modifying only the duty cycle of the intermediate voltage at the terminals of the or each light emitting element 14.
  • FIGS. 9 and 10 each comprise a curve 80, 82 respectively representing the intermediate voltage U L and the U2 output voltage.
  • the voltage U2 is in the form of a virtually rectangular signal.
  • the value taken by the curve 80 and the value taken by the curve 82 in the closing phases of the chopper forming the first adjustment device 46 are both equal to the same value VI.
  • the average value Vm2 of the voltage U2 is lower than the average value Vml of the voltage Ul. This means that the chopper forming the first adjusting device 46 is a step-down chopper.
  • the chopper forming the first adjustment device 46 regulates the average value of the output electric current as a function of the value of a data item. measuring medium current Ism provided by the measuring member 50, and the average current setpoint 54.
  • the regulation performed by the chopper forming the first adjustment device 46 is, for example, a modulation of pulse width modulation type, in filtering the output voltage (functionally, a single switch controlled in series with the load).
  • the second adjustment device 48 adjusts the instantaneous value of the output voltage U2 supplied to the or each light-emitting element 14, as a function of an instantaneous current setpoint 56.
  • the value VI taken by curve 80 is the translation into voltage of this instantaneous current setpoint 56.
  • the average value Vm1 of the voltage U1 is greater than the value U0 of the DC voltage supplied by the input DC voltage source 52. This means that the chopper forming the second adjusting device 48 is a booster chopper.
  • the chopper forming the second adjusting device 48 regulates the instantaneous value of the output electric current as a function of the value of a data item.
  • FIG. 11 illustrates an alternative embodiment of the invention for which elements similar to the first embodiment, described previously with reference to FIGS. 2 to 7, are marked with identical references, and are therefore not described again.
  • FIG. 11 illustrates a light device 10 of a vehicle, comprising a light assembly 12.
  • the light assembly 12 comprises at least one light source 13A, 13B, at least one light emitting element 14 and a system 86 for controlling the electric current within the light source. or each light emitting element 14 according to a second embodiment of the invention.
  • the control system 86 comprises a first device 46 for adjusting the average value of an electrical quantity relative to the electric current received by the or each light emitting element 14, and a second device 48 for adjusting the instantaneous value of this electrical quantity.
  • the first and second adjusting devices 46, 48 are adapted to be connected to a source 52 of input DC voltage supply.
  • the first adjustment device 46 is connected to the or at least one of the light-emitting element (s) 14, and is configured to adjust the average value of the electrical quantity relative to the electric current received by the or each light-emitting element 14, according to a setpoint 54 of current or average electrical voltage (ne).
  • the first adjustment device 46 is a switch connected on the one hand to the at least one of the light-emitting element (s) 14 via a first connection point 90, and on the other hand, to an electrical ground 92.
  • the electrical quantity to be adjusted is the electrical intensity
  • the first adjustment device 46 is configured to adjust the average value of the intensity. 12 of the electric current received by the or each light emitting element 14 according to a setpoint 54 of average intensity.
  • the second adjustment device 48 is connected to the or at least one of the light emitting element (s) 14, and is configured to adjust the instantaneous value of the electrical quantity relative to the electric current received by the or each light emitting element 14, according to a set point 56 of instantaneous current or voltage (e).
  • the second adjustment device 48 comprises a first branch 96 and a second branch 98.
  • the first branch 96 is connected between the source 52 of electrical voltage supply. continuous input and the first connection point 90, and comprises a coil 94 and a switch 102 connected in series at a second connection point 104.
  • the second branch 98 is connected between the second connection point 104 and an electrical ground 92 , and comprises a freewheeling diode 100.
  • the second device 48 is configured to adjust the instantaneous value of the intensity 12 of the electric current received by the or each light-emitting element 14 by according to a set point 56 of instantaneous intensity.
  • control system 86 implements a voltage supply and current control of the or each light emitting element 14.
  • the first adjustment device 46 adjusts the average value of the intensity 12 of the electric current received by the or each light-emitting element 14, as a function of a mean intensity setpoint 54.
  • the switch forming the first adjustment device 46 regulates the average value of the intensity 12 of the electric current received by the or each light-emitting element 14, by modifying only the duty cycle of application to the source 52 of the intensity II of the electric current supplied by the second adjustment device 48: when the switch 46 is closed, the value of the intensity 12 is zero; when the switch 46 is open, the value of the intensity 12 is equal to the value of the intensity II.
  • the regulation performed by the switch forming the first adjustment device 46 is for example a pulse width modulation type of regulation.
  • the second adjustment device 48 adjusts the instantaneous value of the intensity 12 of the electric current received by the or each light-emitting element 14, according to an intensity instruction 56. instant. To do this, the second adjusting device 48 regulates, by means of the switch 102, the instantaneous value of the intensity II of the electric current that it supplies, as a function of the instantaneous intensity set point 56.

Landscapes

  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

La présente demande se rapporte à un système de pilotage d'un courant électrique au sein d'au moins un élément photoémetteur (14) apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité du courant électrique qu'il reçoit, le système comprenant un premier dispositif de réglage (46) de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur, le premier dispositif de réglage (46) étant propre à être relié à une source (52) d'alimentation en courant ou en tension électrique continu(e) d'entrée, et étant relié au ou à au moins un des élément(s) photoémetteur(s); le premier dispositif (46) étant configuré pour régler la valeur moyenne de la grandeur électrique en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique moyen(ne); le système de pilotage comprenant en outre un deuxième dispositif de réglage (48) de la valeur instantanée d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur; le deuxième dispositif de réglage (48) étant propre à être relié à la source (52) d'alimentation en courant ou en tension électrique continu(e) d'entrée, et étant relié au ou à au moins un des élément(s) photoémetteur(s); le deuxième dispositif (48) étant configuré pour régler la valeur instantanée de la grandeur électrique en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique instantané(e).

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE PILOTAGE D'UN COURANT ELECTRIQUE AU SEIN D'AU MOINS UN ELEMENT PHOTOEMETTEUR APTE A EMETTRE UNE COULEUR VARIANT EN FONCTION DE L'INTENSITE DU COURANT
ELECTRIQUE QU'IL REÇOIT
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes et procédés de pilotage d'un courant électrique au sein d'au moins un élément photoémetteur, un tel élément photoémetteur étant apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité du courant électrique qu'il reçoit. En particulier la présente invention a trait à un système de pilotage d'un courant électrique comprenant un dispositif de réglage de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur. En particulier, mais non exclusivement, le ou chaque élément photoémetteur peut être un élément d'une source lumineuse à semi-conducteur couplée à au moins un élément photoluminescent, la source lumineuse à semi-conducteur comportant un substrat et plusieurs bâtonnets électroluminescents s' étendant depuis le substrat. L'invention vise également un ensemble lumineux comprenant un tel système de pilotage d'un courant ; ainsi qu'un dispositif lumineux de véhicule comprenant au moins un tel ensemble lumineux.
Un système de pilotage d'un courant électrique au sein d'au moins un élément photoémetteur, comprenant un dispositif de réglage de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur, est connu. Un tel système permet par exemple de réguler le courant moyen commun circulant au sein du ou des éléments photoémetteurs de manière à compenser les variations de courant ou de tension d'une source d'alimentation électrique fournissant un courant ou une tension électrique continu (e) d'entrée au système. Un tel système permet ainsi de piloter le flux lumineux du ou des éléments photoémetteurs. La régulation effectuée par le dispositif de réglage est par exemple une régulation de type modulation de largeur d' impulsions .
Le ou chaque élément photoémetteur est apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité du courant électrique qu'il reçoit. Plus précisément, le ou chaque élément photoémetteur comprend un élément photoluminescent qui, en fonction de l'intensité instantanée d'un courant électrique reçu par une puce sous-j acente, reçoit plus ou moins de photons et émet en conséquence une lumière blanche dont la teinte de blanc varie. En d'autres termes, la puce sous-j acente de l'élément photoémetteur peut être couplée à au moins un élément photoluminescent. Pour que l'élément photoémetteur émette une couleur blanche, la puce sous-j acente alimentée à un courant nominal pourra émettre une lumière de couleur bleu qui sera alors convertie en partie en une lumière de couleur jaune par l'élément photoluminescent, ce dernier étant choisi de manière appropriée. Par synthèse additive de la lumière bleue et de la lumière jaune, on obtient une lumière blanche. Lorsque la puce sous-jacente est alimentée en-deçà du courant nominal, la synthèse additive donnera une lumière blanche ayant une teinte jaune. Lorsque la puce sous- jacente est alimentée bien au-delà du courant nominal, la synthèse additive donnera une lumière ayant une teinte bleue, l'élément photoluminescent étant saturé.
La teinte de blanc variable est par exemple définie selon les normes CIE 1931. Plus précisément, les différentes teintes de blanc sont à l'intérieur de la zone 1A définie par les lignes limites dans le diagramme en coordonnées (x, y) des normes CIE 1931 illustré sur la figure 1. Sur cette figure 1, les lignes limites sont :
- la limite dite verte (W12) d'équation : y= 0.150 + 0.640 x
- la limite vert jaunâtre (W23) d'équation : y= 0.440 - la limite dite jaune (W34) d'équation : x= 0.500
- la limite dite violet rouge (W45) d'équation : y= 0.382
- la limite dite violette (W56) d'équation: y= 0.050 + 0.750 x
- la limite dite bleue (W12) d'équation: x = 0.310.
Les différentes teintes de blanc sont alors discrétisées en les définissant par exemple comme correspondant à des ellipses de MacAdam non sécantes à l'intérieur de cette zone de blanc 1A.
Un inconvénient d'un tel système de pilotage d'un courant est qu' il ne permet pas un contrôle de la teinte du ou de chaque élément photoémetteur, indépendamment du contrôle du flux lumineux de cet élément. Or, le pilotage du flux lumineux des éléments photoémetteurs par rapport à une consigne trouve un intérêt particulier dans des applications où les valeurs de flux lumineux sont normatives, telles que par exemple les dispositifs lumineux de véhicules. Ainsi, un tel système de pilotage d'un courant ne permet pas d'adapter la teinte du ou de chaque élément photoémetteur en fonction de la zone à éclairer, tout en respectant les contraintes normatives de flux lumineux pour les éléments.
Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc de proposer un système et un procédé de pilotage d'un courant au sein d' au moins un élément photoémetteur permettant un contrôle simultané et indépendant de la teinte et du flux lumineux du ou de chaque élément photoémetteur.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un système de pilotage d'un courant au sein d'au moins un élément photoémetteur, le système comprenant :
- un premier dispositif de réglage de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur, le premier dispositif de réglage étant propre à être relié à une source d'alimentation en courant ou en tension électrique continu (e) d'entrée, et étant relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) ; le premier dispositif étant configuré pour régler la valeur moyenne de la grandeur électrique en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique moyen (ne) ; et
un deuxième dispositif de réglage de la valeur instantanée d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur; le deuxième dispositif de réglage étant propre à être relié à la source d'alimentation en courant ou en tension électrique continu (e) d'entrée, et étant relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) ; le deuxième dispositif étant configuré pour régler la valeur instantanée de la grandeur électrique en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique instantané (e) .
Le courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur est typiquement un courant électrique puisé. Ainsi, la présence d'un deuxième dispositif de réglage de la valeur instantanée d'une grandeur électrique permet de faire varier, directement ou indirectement, la valeur instantanée de l'intensité du courant, et donc la teinte de blanc de la lumière émise par l'élément photoémetteur, sans modifier la valeur moyenne de cette grandeur électrique qui est contrôlée par le premier dispositif de réglage. On obtient ainsi un contrôle simultané et indépendant de la teinte et du flux lumineux du ou de chaque élément photoémetteur.
Selon un exemple de réalisation, le premier dispositif est un interrupteur relié d'une part au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) via un premier point de connexion, et d'autre part à une masse électrique ; le deuxième dispositif comporte une première branche et une deuxième branche ; la première branche étant connectée entre une source d'alimentation en tension électrique continue d'entrée et le premier point de connexion, et comportant une bobine et un interrupteur connectés en série en un deuxième point de connexion, la deuxième branche étant connectée entre le deuxième point de connexion et une masse électrique, et comportant une diode de roue-libre; le premier dispositif étant configuré pour régler la valeur moyenne de l'intensité du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur en fonction d'une consigne d'intensité moyenne ; le deuxième dispositif étant configuré pour régler la valeur instantanée de l'intensité du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur en fonction d'une consigne d'intensité instantanée.
Selon un autre exemple de réalisation, les premier et deuxième dispositifs sont chacun des hacheurs et sont propres à être reliés à une source d'alimentation en tension électrique continue d'entrée ; le premier dispositif est propre à fournir un courant électrique de sortie destiné à circuler au sein du ou d'au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) et est configuré pour régler la valeur moyenne de la tension électrique de sortie en fonction d'une consigne de courant moyen; le deuxième dispositif est connecté en entrée du premier dispositif et est propre à fournir une tension électrique intermédiaire au premier dispositif, le deuxième dispositif étant configuré pour régler la valeur instantanée de la tension électrique de sortie en fonction d'une consigne de courant instantané, la valeur instantanée de la tension de sortie étant égale, dans les phases de fermeture du hacheur formant le premier dispositif de réglage, à la valeur de la tension intermédiaire fournie par le deuxième dispositif de réglage. Un tel exemple de réalisation est particulièrement adapté à des applications dans lesquelles seules des sources de tension continue sont utilisées pour l'alimentation électrique des éléments photoémetteurs. Le système de pilotage selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le hacheur formant le premier dispositif de réglage est configuré en outre pour régler la valeur moyenne de la tension électrique de sortie en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application de la tension électrique intermédiaire aux bornes du ou de chaque élément photoémetteur ;
- le hacheur formant le premier dispositif de réglage présente une fréquence de découpage inférieure ou égale à 1 kHz, de préférence sensiblement égale à 400 Hz ; cela permet, lorsque le système de pilotage est agencé au sein d'un véhicule, de réduire le risque de déclencher des battements visuels entre les vibrations du véhicule et l'alimentation des sources. Cela permet en outre de minimiser les perturbations électromagnétiques rayonnées par le circuit de connexion des sources qui peut, pour des raisons géométriques de disposition des sources dans le projecteur, créer une antenne efficace ;
- le système de pilotage comprend en outre un organe de mesure d'une grandeur électrique relative à un courant circulant au sein du ou de chaque élément photoémetteur, l'organe de mesure étant apte à fournir au moins une donnée de mesure de ladite grandeur électrique ;
- le premier dispositif de réglage est relié à l'organe de mesure, et est configuré pour réguler la valeur moyenne du courant électrique de sortie en fonction de la valeur de la donnée de mesure et de la consigne de courant électrique moyen ; il s'agit d'un mode de réalisation permettant d'améliorer la précision de la régulation de la valeur moyenne du courant électrique de sortie par rapport à un dispositif en boucle ouverte ; - le deuxième dispositif de réglage est relié à l'organe de mesure, et est configuré pour réguler la valeur instantanée du courant électrique de sortie en fonction de la valeur de la donnée de mesure et de la consigne de courant électrique instantané ; il s'agit d'un mode de réalisation permettant d'améliorer la précision de la régulation de la valeur instantanée du courant électrique de sortie par rapport à un dispositif en boucle ouverte ;
- l'organe de mesure d'une grandeur électrique comporte une résistance connectée en série avec un ou plusieurs des élément (s) photoémetteur ( s ) ;
- l'organe de mesure d'une grandeur électrique comporte en outre un module d'amplification de signal destiné à amplifier la valeur de tension prélevée par la résistance ;
L'invention a également pour objet un ensemble lumineux comprenant au moins un élément photoémetteur apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité d'un courant électrique qu'il reçoit, et un système de pilotage du courant électrique au sein du ou de chaque élément photoémetteur tel que décrit ci-dessus.
L'ensemble lumineux selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le ou chaque élément photoémetteur comprend une diode électroluminescente et un élément photoluminescent couplé à ladite diode ; un tel élément photoémetteur est plus communément appelé diode électroluminescente blanche à phosphore ;
- l'ensemble lumineux comprend en outre une source lumineuse à semi-conducteur apte à recevoir un ou plusieurs courant (s) électrique ( s ) fourni (s) par le système de pilotage, et au moins un élément photoluminescent couplé à la source lumineuse, la source lumineuse à semi-conducteur comportant un substrat et une pluralité de bâtonnets électroluminescents s' étendant depuis le substrat, le ou chaque élément photoémetteur comprenant au moins un desdits bâtonnets et le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) ; du fait de la résistance thermique faible de la source lumineuse, ce mode de réalisation permet d'augmenter l'amplitude entre les valeurs pics des courants circulant dans les éléments et les valeurs moyennes de ces courants ; la plage de réglage possible pour la teinte du ou de chaque élément photoémetteur est ainsi avantageusement augmentée ; ce mode de réalisation offre en outre des possibilités d' interconnexion multiples entre les bâtonnets électroluminescents, ce qui est particulièrement avantageux pour obtenir des possibilités d'éclairage multiples ; enfin cette réalisation de l'invention permet avec une seule source lumineuse d' obtenir des couleurs blanches différentes pour un même faisceau ;
chaque bâtonnet électroluminescent présente des dimensions submillimétriques ;
chaque bâtonnet électroluminescent s'étend selon une direction privilégiée depuis le substrat ;
les bâtonnets électroluminescents s'étendent selon une même direction privilégiée depuis le substrat ;
les bâtonnets électroluminescents comprennent un nitrure de métal, notamment un nitrure de gallium, et/ou le substrat est essentiellement à base de silicium ; les nitrures de métal et en particulier de gallium permettent d'obtenir de bons résultats en termes d'émission de lumière ; le silicium permet de réaliser une source lumineuse moins onéreuse que les diodes électroluminescentes classiques ; les bâtonnets électroluminescents sont répartis en plusieurs groupes de bâtonnets distincts, chaque groupe de bâtonnets correspondant à une zone lumineuse particulière ; la source lumineuse comprend un moyen de connexion au système de pilotage, ce moyen de connexion étant agencé pour activer sélectivement les différents groupes de bâtonnets ; cela permet de piloter indépendamment les différentes zones lumineuses correspondant aux groupes de bâtonnets, notamment pour faire varier la forme des parties du faisceau de couleurs blanches différentes, et/ou les couleurs du faisceau elles-mêmes ;
le substrat comprend une cathode reliée au ou formant une borne négative dudit moyen de connexion ; cela permet d'obtenir une connexion simple de la source lumineuse ;
la source lumineuse comprend au moins autant d' anodes que de groupes de bâtonnets, chaque anode étant agencée de manière à être en contact avec chacun des bâtonnets d'un seul et même groupe de bâtonnets, chaque anode étant connectée à une ou plusieurs bornes positives du moyen de connexion ou formant chacune une borne positive du moyen de connexion ; il s'agit d'un exemple de réalisation compact et simple de la connexion de chaque groupe de bâtonnets, compacité d'autant plus améliorée lorsque les anodes sont connectées au même moyen de connexion ;
chaque anode est formée par une couche conductrice déposée au-dessus du substrat, du côté des bâtonnets, et joignant électriquement les bâtonnets les uns aux autres ; il s'agit d'un exemple de réalisation davantage compact de la source lumineuse ;
les groupes de bâtonnets sont reliés électriquement entre eux de manière à ce que la valeur de la tension directe de la source lumineuse soit supérieure ou égale à la valeur de la tension électrique fournie par la source d'alimentation en tension électrique continue d'entrée ; cela permet d'utiliser avantageusement un hacheur survolteur en tant que deuxième dispositif de réglage, un tel hacheur survolteur étant préférable pour des questions de coûts ainsi que pour améliorer la précision du pilotage du courant au sein des éléments photoémetteurs, en particulier lorsque ceux-ci ne sont pas connectés en série ;
l'ensemble lumineux comprend une pluralité d'éléments photoémetteurs ; pour chaque groupe de bâtonnets, les bâtonnets dudit groupe sont reliés électriquement entre eux, et chaque élément photoémetteur comprend le ou chaque bâtonnet électroluminescent d'un seul et même groupe de bâtonnets ainsi que le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) ; dans ce mode de réalisation un élément photoémetteur correspond à une zone lumineuse de la source lumineuse, d'une couleur donnée, pilotable par le système de pilotage ;
pour chaque groupe de bâtonnets, les bâtonnets dudit groupe sont reliés électriquement en parallèle ;
l'ensemble lumineux comprend une pluralité d'éléments photoémetteurs, et chaque groupe de bâtonnets est segmenté en au moins trois sous-groupes de bâtonnets, notamment agencés de manière adjacente, chaque sous-groupe de bâtonnets correspondant à une région lumineuse de couleur particulière ; ce mode de réalisation permet d'obtenir une discrétisation plus fine de chaque zone lumineuse de la source lumineuse ; dans ce mode, on a plusieurs zones lumineuses et, à l'intérieur de chaque zone lumineuse définie, plusieurs couleurs possibles ;
pour chaque sous-groupe de bâtonnets, les bâtonnets dudit sous-groupe sont reliés électriquement entre eux, et chaque élément photoémetteur comprend le ou chaque bâtonnet d'un seul et même sous-groupe de bâtonnets ainsi que le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) ; dans ce mode de réalisation un élément photoémetteur correspond à un sous- ensemble d'une zone lumineuse de la source lumineuse, d'une couleur donnée, pilotable par le système de pilotage ;
la segmentation en sous-groupes de bâtonnets est identique pour chaque groupe de bâtonnets ; cela permet avantageusement d'obtenir une pixellisation uniforme de la source lumineuse, permettant ainsi de réaliser un faisceau lumineux dans lequel des parties de couleurs différentes peuvent être adaptées ;
- l'organe de mesure d'une grandeur électrique est intégré au sein du substrat de la source lumineuse ; cela permet d'obtenir une mesure plus précise de la grandeur électrique, sans contrainte de fabrication supplémentaire pour la source lumineuse ;
- le système de pilotage comprend en outre un capteur de température, ledit capteur de température étant intégré au sein du substrat de la source lumineuse et étant relié à l'organe de mesure d'une grandeur électrique ; cela permet d' obtenir une mesure complémentaire permettant d' augmenter encore la précision des deux régulations de la grandeur électrique relative au courant électrique de sortie, sans contrainte de fabrication supplémentaire pour la source lumineuse .
L'invention a également pour objet un dispositif lumineux de véhicule comprenant au moins un ensemble lumineux tel que décrit ci-dessus.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif lumineux de véhicule selon l'invention est un dispositif d'éclairage de la route, notamment un projecteur.
Le dispositif lumineux de véhicule selon l'invention permet ainsi, du fait de la présence d'au moins un système de pilotage selon l'invention, de renforcer la visibilité de certains secteurs de la route ou de l'environnement de celle- ci, en adaptant la teinte d'un ou plusieurs éléments photoémetteur ( s ) au secteur de la route ou à la partie de l'environnement éclairé (e) . Il devient ainsi possible de définir, au sein d'un même faisceau lumineux, des parties distinctes ayant chacune une couleur blanche différente. Il est par exemple possible de définir, au sein d'un même faisceau d'éclairage, des parties latérales du faisceau présentant une couleur blanche avec une nuance de vert, au moins une partie basse du faisceau destinée à éclairer sous la hauteur de coupure et présentant une couleur blanche neutre ou avec une nuance de bleu, et au moins une partie haute destinée à éclairer au-dessus de la hauteur de coupure et présentant une couleur blanche avec une nuance de jaune.
L'invention a également pour objet un véhicule comprenant au moins un dispositif lumineux de véhicule tel que décrit ci- dessus.
L'invention a également pour objet un procédé de pilotage d'un courant électrique au sein d'un élément photoémetteur apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité du courant électrique qu'il reçoit, pour le contrôle simultané de la teinte et du flux lumineux de l'élément photoémetteur, ledit élément photoémetteur étant alimenté électriquement via une source d'alimentation en courant ou en tension électrique continue (e) d'entrée, ledit procédé comprenant les étapes ci- après :
- régler, via un premier dispositif de réglage, la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par l'élément photoémetteur, en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique moyen (ne),
régler, via un deuxième dispositif de réglage, la valeur instantanée de la grandeur électrique relative au courant électrique reçu par l'élément photoémetteur, en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique instantané (e) .
Le procédé de pilotage selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la source d'alimentation est une source d'alimentation en tension électrique continue ; le premier dispositif de réglage est un hacheur connecté entre le deuxième dispositif de réglage et l'élément photoémetteur et propre à fournir un courant électrique de sortie destiné à circuler au sein de l'élément photoémetteur ; le deuxième dispositif de réglage est un hacheur relié en outre à la source d'alimentation en tension et propre à fournir une tension électrique intermédiaire au premier dispositif de réglage ; la valeur instantanée de la tension électrique de sortie, dans les phases de fermeture du premier hacheur, est égale à la valeur de la tension électrique intermédiaire ; ceci est particulièrement adapté à des applications dans lesquelles seules des sources de tension continue sont utilisées pour l'alimentation électrique des éléments photoémetteurs ;
- le premier hacheur régule la valeur moyenne du courant électrique qu'il fournit à l'élément photoémetteur en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application de la tension électrique intermédiaire aux bornes de l'élément photoémetteur ;
- la régulation effectuée par le premier hacheur est une régulation de type modulation de largeur d'impulsions.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels : - La figure 1 est un diagramme chromatique définissant une zone englobant les différentes teintes de blanc ;
La figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif lumineux de véhicule muni d'un ensemble lumineux, l'ensemble lumineux comprenant une source lumineuse et un système de pilotage d'un courant électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
La figure 3 est une vue en coupe de la source lumineuse de la figure 2 selon un premier exemple de réalisation ; La figure 4 est une vue en perspective de la source lumineuse de la figure 2 selon un deuxième exemple de réalisation ;
La figure 5 est une vue en coupe, prise selon un axe V-V, d'une partie de la source lumineuse de la figure 4 ;
La figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 4 selon un troisième exemple de réalisation de la source lumineuse ;
La figure 7 est une vue en coupe, prise selon un axe VII- VII, d'une partie de la source lumineuse de la figure 6 ;
La figure 8 représente la projection sur un écran vertical, notamment à 25 mètres, d'un faisceau d'éclairage émis par le dispositif lumineux de véhicule de la figure 2 ;
La figure 9 est un diagramme temporel représentant une tension électrique fournie par un dispositif de réglage d'une valeur instantanée d'une tension, le dispositif appartenant au système de pilotage de la figure 2 ;
La figure 10 est un diagramme temporel représentant une tension électrique fournie par un dispositif de réglage d'une valeur moyenne d'une tension, le dispositif appartenant au système de pilotage de la figure 2 ;
La figure 11 est une représentation schématique d'un dispositif lumineux de véhicule muni d'un ensemble lumineux, l'ensemble lumineux comprenant une source lumineuse et un système de pilotage d'un courant électrique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 illustre un dispositif lumineux 10 de véhicule, comprenant un ensemble lumineux 12. Le dispositif lumineux 10 est par exemple un dispositif d'éclairage de la route, notamment un projecteur.
L'ensemble lumineux 12 comprend au moins une source lumineuse 13A, 13B, au moins un élément photoémetteur 14, et un système 16 de pilotage du courant électrique au sein du ou de chaque élément photoémetteur 14 selon un mode de réalisation de l'invention. Chaque élément photoémetteur 14 est apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité d'un courant électrique qu'il reçoit. Le courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14 est par exemple un courant électrique puisé.
Comme illustré sur la figure 3, le ou chaque élément photoémetteur 14 comprend un élément photoluminescent 18 qui, en fonction de l'intensité instantanée d'un courant électrique reçu par une puce sous-jacente 20, reçoit plus ou moins de photons 22 et émet en conséquence une lumière blanche 24 dont la teinte de blanc varie.
Dans l'exemple illustratif de la figure 3, le ou chaque élément photoémetteur 14 comprend une diode électroluminescente 26 et un élément photoluminescent 18 couplé à la diode 26. La diode électroluminescente 26 comporte la puce 20 ainsi qu'un substrat 30. L'élément photoluminescent 18 est par exemple formé d'une couche photoluminescente. Un tel élément photoémetteur 14 est communément appelé diode électroluminescente blanche à phosphore. Dans cet exemple illustratif de la figure 3, l'ensemble lumineux 12 peut comporter plusieurs sources lumineuses 13A, chaque source lumineuse 13A comprenant un élément photoémetteur 14.
Dans une variante de réalisation préférentielle illustrée sur les figures 4 à 7, l'ensemble lumineux 12 comporte une seule source lumineuse 13B. La source lumineuse 13B est une source lumineuse à semi-conducteur apte à recevoir un ou plusieurs courant (s) électrique ( s ) fourni (s) par le système de pilotage 16, et l'ensemble lumineux 12 comporte en outre au moins un élément photoluminescent 34 couplé à la source lumineuse 13B.
La source lumineuse 13B comporte un substrat 36 et plusieurs bâtonnets électroluminescents 38 s' étendant depuis le substrat 36. Le ou chaque élément photoémetteur 14 comprend au moins un des bâtonnets électroluminescents 38 et le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) 34. La source lumineuse 13B comporte en outre un moyen 40 de connexion au système de pilotage 16. Le moyen de connexion 40 est par exemple un organe de connexion électrique muni d'une borne positive et de plusieurs bornes négatives. De préférence, la source lumineuse 13B comporte également plusieurs anodes 42.
Le substrat 36 est par exemple essentiellement composé de silicium. De préférence, comme illustré sur les figures 4 à 7, le substrat 36 est muni d'une cathode 44 reliée à ou formant une borne négative du moyen de connexion 40.
De préférence, chaque bâtonnet électroluminescent 38 présente des dimensions submillimétriques. Chaque bâtonnet électroluminescent 38 s'étend par exemple selon une direction privilégiée depuis le substrat 36, comme illustré sur les figures 5 et 7. De préférence, les bâtonnets électroluminescents 38 de la source lumineuse 13B s'étendent selon une même direction privilégiée depuis le substrat 36. Chaque bâtonnet électroluminescent 38 comprend par exemple un nitrure de métal, notamment un nitrure de gallium.
Chaque anode 42 est par exemple connectée à une ou plusieurs bornes positives du moyen de connexion 40. En variante, chaque anode 42 forme une borne positive du moyen de connexion 40. De préférence, comme illustré sur les figures 5 et 7, chaque anode 42 est formée par une couche conductrice déposée au-dessus du substrat 36, du côté des bâtonnets 38, et joignant électriquement les bâtonnets 38 les uns aux autres.
En revenant à la figure 2, le système de pilotage 16 comprend un premier dispositif 46 de réglage de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, et un deuxième dispositif 48 de réglage de la valeur instantanée de cette grandeur électrique. De préférence, le système de pilotage 16 comprend en outre un organe 50 de mesure d'une grandeur électrique relative à un courant électrique circulant au sein du ou de chaque élément photoémetteur 14. De préférence encore, comme illustré sur les figures 5 et 7, le système de pilotage 16 comprend également un capteur de température 51.
Les premier et deuxième dispositifs de réglage 46, 48 sont propres à être reliés à une source 52 d'alimentation en courant ou en tension électrique continu (e) d'entrée. Dans le mode de réalisation particulier de la figure 2, la source d'alimentation 52 est une source d'alimentation en tension électrique continue d'entrée, fournissant une tension électrique d'entrée sensiblement constante Uo .
Le premier dispositif de réglage 46 est relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) 14, et est configuré pour régler la valeur moyenne de la grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 54 de courant ou de tension électrique moyen (ne) . La consigne 54 de courant ou de tension électrique moyen (ne) est par exemple stockée dans une mémoire interne ou externe au dispositif lumineux 10, non représentée sur les figures. La consigne 54 peut être mise à jour dynamiquement dans la mémoire, notamment en fonction de la température, par un module de commande relié à la mémoire. Un tel module de commande n'est pas représenté sur les figures pour des raisons de clarté. Dans le mode de réalisation particulier de la figure 2, le premier dispositif de réglage 46 est un hacheur propre à fournir un courant électrique de sortie destiné à circuler au sein du ou d'au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) . Selon ce mode de réalisation particulier de la figure 2, la grandeur électrique à régler est la tension électrique, et le premier dispositif de réglage 46 est configuré pour régler la valeur moyenne de la tension U2 de sortie en fonction d'une consigne 54 de courant moyen. De préférence, le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 présente une fréquence de découpage inférieure ou égale à 1 kHz, de préférence encore sensiblement égale à 400 Hz .
Le deuxième dispositif de réglage 48 est relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) 14, et est configuré pour régler la valeur instantanée de la grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 56 de courant ou de tension électrique instantané (e) . La consigne 56 de courant ou de tension électrique instantané (e) est par exemple stockée dans une mémoire interne ou externe au dispositif lumineux 10, non représentée sur les figures. La consigne 56 peut être mise à jour dynamiquement dans la mémoire, notamment en fonction de la température, par un module de commande relié à la mémoire, non représenté sur les figures. Dans le mode de réalisation particulier de la figure 2, le deuxième dispositif de réglage 48 est un hacheur. Le hacheur est de préférence muni d'un organe de filtrage en tension de sortie, tel qu'un condensateur ou une bobine. Le deuxième dispositif de réglage 48 est connecté entre la source 52 d'alimentation en tension électrique continue d'entrée et le premier dispositif de réglage 46. Le deuxième dispositif de réglage 48 est propre à fournir une tension électrique intermédiaire Ul au premier dispositif de réglage 46, et est configuré pour régler la valeur instantanée de la tension U2 de sortie en fonction d'une consigne 56 de courant instantané. De préférence, le hacheur formant le deuxième dispositif de réglage 48 présente une fréquence de découpage supérieure à plusieurs dizaines de kHz.
De préférence encore, le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 est configuré pour régler la valeur moyenne de la tension U2 de sortie en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application de la tension électrique intermédiaire Ul aux bornes du ou de chaque élément photoémetteur 14, comme cela sera détaillé par la suite. Plus précisément, le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 est configuré pour régler la valeur instantanée de la tension U2 de sortie de manière telle que cette valeur instantanée soit égale, dans les phases de fermeture du hacheur, à la valeur instantanée de la tension électrique intermédiaire Ul . Cette configuration du premier dispositif de réglage 46 sera décrite plus en détail par la suite.
Selon le mode de réalisation particulier illustré sur la figure 2, le système de pilotage 16 met en œuvre une alimentation en tension et un pilotage en courant du ou de chaque élément photoémetteur 14.
L'organe de mesure 50 est relié au premier dispositif de réglage 46 et au deuxième dispositif de réglage 48. L'organe de mesure 50 est apte à fournir au moins une donnée Ism, Isi de mesure d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14. Selon le mode de réalisation particulier de la figure 2, la grandeur électrique mesurée est un courant électrique, et l'organe de mesure 50 est apte à fournir une donnée Ism de mesure de la valeur moyenne du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, et une donnée Isi de mesure de la valeur instantanée de ce courant. Ainsi, le premier dispositif de réglage 46 est avantageusement configuré pour réguler la valeur moyenne du courant électrique de sortie en fonction de la valeur d'une donnée de mesure Ism fournie par l'organe de mesure 50, et de la consigne 54 de courant moyen. En outre, le deuxième dispositif de réglage 48 est avantageusement configuré pour réguler la valeur instantanée du courant électrique de sortie en fonction de la valeur d'une donnée de mesure Isi fournie par l'organe de mesure 50, et de la consigne 56 de courant instantané. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, l'organe de mesure 50 comporte une résistance 58 connectée en série avec un ou plusieurs des élément (s) photoémetteur ( s ) 14. De préférence, comme illustré sur la figure 2, l'organe de mesure 50 comporte en outre un module 60 d'amplification de signal destiné à amplifier la valeur de tension prélevée par la résistance 58.
Dans les exemples de réalisation des figures 4 à 7, l'organe de mesure 50 est avantageusement intégré su sein du substrat 36 de la source lumineuse 13B.
Dans les exemples de réalisation des figures 4 à 7, le capteur de température 51 est avantageusement intégré au sein du substrat 36 de la source lumineuse 13B, et est relié à l'organe de mesure 50. En variante non représentée, le capteur de température 51 est intégré au sein du substrat 36 de la source lumineuse 13B, mais n'est pas relié à l'organe de mesure 50.
Dans l'exemple de réalisation des figures 4 et 5, les bâtonnets électroluminescents 38 sont répartis en plusieurs groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets distincts. Chaque groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets comprend au moins un bâtonnet électroluminescent 38. Dans cet exemple de réalisation des figures 4 et 5, chaque groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets comprend plusieurs bâtonnets 38 reliés électriquement entre eux. De préférence, les bâtonnets 38 au sein d'un même groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets sont reliés électriquement en parallèle. Selon cet exemple de réalisation particulier, l'ensemble lumineux 12 comprend autant d'éléments photoluminescents 34 que de groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets, soit trois dans le présent exemple illustratif. Chaque élément photoémetteur 14 comprend chaque bâtonnet électroluminescent 38 d'un seul et même groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets, ainsi qu'un des éléments photoluminescents 34, comme illustré sur la figure 5 qui représente une partie de la source lumineuse 13B comprenant un groupe 62A de bâtonnets parmi les trois groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets. En variante non représentée, l'ensemble lumineux 12 comprend un seul élément photoluminescent 34 couplé à la source lumineuse 13B, et chaque élément photoémetteur 14 comprend chaque bâtonnet électroluminescent 38 d'un seul et même groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets, ainsi qu'une partie de l'élément photoluminescent 34.
Selon l'exemple de réalisation particulier des figures 4 et 5, le moyen de connexion 40 est agencé pour activer sélectivement les groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets. Chaque groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets correspond à une zone lumineuse particulière dont la teinte et le flux lumineux peuvent être pilotés indépendamment et simultanément par le système de pilotage 16, via le moyen de connexion 40. Selon cet exemple de réalisation particulier, la source lumineuse 13B comporte autant d'anodes 42 que de groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets, comme illustré sur la figure 4. Chaque anode 42 est agencée pour être en contact avec chacun des bâtonnets 38 d'un seul et même groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets, comme par exemple représenté sur la figure 5 conformément à l'exemple de réalisation décrit précédemment en référence à cette figure. Cette réalisation de l'invention permet d'obtenir simplement des couleurs blanches différentes pour un même faisceau lumineux émis par la source lumineuse 13B.
En variante de réalisation, les groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets sont reliés électriquement entre eux de manière à ce que la valeur de la tension directe de la source lumineuse 13B soit supérieure ou égale à la valeur Uo de la tension électrique fournie par la source 52 d'alimentation en tension électrique continue d'entrée. Cette réalisation de l'invention permet d'obtenir une couleur blanche uniformément répartie sur le faisceau lumineux, ce dernier pouvant prendre une couleur blanche donnée ou une autre couleur blanche donnée selon l'alimentation électrique reçue du système 16 de pilotage. Le faisceau lumineux est ainsi adaptable en teinte de blanc de façon globale.
Dans l'exemple de réalisation des figures 6 et 7, les bâtonnets électroluminescents 38 sont répartis en plusieurs groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets distincts, chaque groupe 62A, 62B, 62C étant segmenté en au moins trois sous-groupes de bâtonnets 38. Selon l'exemple illustratif de la figure 6, le premier groupe 62A de bâtonnets est par exemple segmenté en trois sous-groupes 620A, 622A, 624A de bâtonnets.
Pour un groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets donné, les sous- groupes de bâtonnets sont notamment agencés de manière adjacente. Chaque sous-groupe de bâtonnets comprend au moins un bâtonnet électroluminescent 38. Dans cet exemple de réalisation des figures 6 et 7, chaque sous-groupe de bâtonnets comprend plusieurs bâtonnets 38 reliés électriquement entre eux, par exemple reliés électriquement entre eux en parallèle. Selon cet exemple de réalisation particulier, l'ensemble lumineux 12 comprend autant d'éléments photoluminescents 34 que de sous-groupes de bâtonnets. Chaque élément photoémetteur 14 comprend chaque bâtonnet électroluminescent 38 d'un seul et même sous-groupe de bâtonnets, ainsi qu'un des éléments photoluminescents 34, comme illustré sur la figure 7 qui représente une partie de la source lumineuse 13B, et plus précisément qui représente deux sous-groupes 620A, 622A de bâtonnets du premier groupe 62A de bâtonnets. En variante non représentée, l'ensemble lumineux 12 comprend un seul élément photoluminescent 34 couplé à la source lumineuse 13B, et chaque élément photoémetteur 14 comprend chaque bâtonnet électroluminescent 38 d'un seul et même sous-groupe de bâtonnets, ainsi qu'une partie de l'élément photoluminescent 34.
Selon l'exemple de réalisation particulier des figures 6 et 7, le moyen de connexion 40 est agencé pour activer sélectivement les groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets et, à l'intérieur de chaque groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets, pour activer sélectivement les sous-groupes de bâtonnets. Chaque sous-groupe de bâtonnets correspond à une région lumineuse particulière, à l'intérieur d'une zone lumineuse définie par le groupe de bâtonnets correspondant, dont la teinte et le flux lumineux peuvent être pilotés indépendamment et simultanément par le système de pilotage 16, via le moyen de connexion 40. Selon cet exemple de réalisation particulier, la source lumineuse 13B comporte autant d'anodes 42 que de sous- groupes de bâtonnets. Chaque anode 42 est agencée pour être en contact avec chacun des bâtonnets 38 d'un seul et même sous- groupe de bâtonnets, comme par exemple représenté sur la figure 7 conformément à l'exemple de réalisation décrit précédemment en référence à cette figure. Cette réalisation de l'invention permet d'obtenir simplement des couleurs blanches différentes pour un même faisceau lumineux émis par la source lumineuse 13B, tout en améliorant la précision de l'ajustement de la couleur émise au niveau de chaque groupe de bâtonnets. Cela permet par exemple d'augmenter la plage de réglage des nuances de blanc possibles pour chaque groupe de bâtonnets.
En variante de réalisation, les sous-groupes de bâtonnets d'un groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets donnée sont reliés électriquement entre eux, par exemple en série. Cette réalisation de l'invention permet avantageusement de pouvoir maîtriser la tension directe de chaque groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets correspondant à une zone lumineuse, sans renoncer au pilotage sélectif des groupes 62A, 62B, 62C de bâtonnets.
De préférence, la segmentation en sous-groupes de bâtonnets est identique pour chaque groupe 62A, 62B, 62C de bâtonnets .
Les réalisations des figures 4 à 7 sont particulièrement avantageuses dans le cadre d'un ensemble lumineux 12 intégré au sein d'un dispositif lumineux 10 de véhicule, comme cela est le cas dans le mode de réalisation de la figure 2. En effet, il devient alors possible de renforcer la visibilité de certains secteurs de la route ou de l'environnement de celle- ci, en adaptant la teinte d'une partie du faisceau lumineux au secteur de la route ou à la partie de l'environnement éclairé (e) . Il devient ainsi possible de définir, au sein d'un même faisceau lumineux, des parties distinctes ayant chacune une couleur blanche différente. Un exemple d'une telle utilisation avantageuse du dispositif lumineux 10 de véhicule selon l'invention est représenté sur la figure 8.
Sur cette figure 8, est représentée la projection sur un écran vertical, notamment à 25 mètres, d'un faisceau d'éclairage émis par le dispositif lumineux 10 selon l'invention. Ce faisceau d'éclairage définit deux parties latérales 66 présentant une couleur blanche avec une nuance de vert, une partie basse 68 destinée à éclairer sous la hauteur de coupure 69 et présentant une couleur blanche neutre ou avec une nuance de bleu, et une partie haute 70 destinée à éclairer au-dessus de la hauteur de coupure 69 et présentant une couleur blanche avec une nuance de jaune. Ainsi, les parties latérales 66 du faisceau sont notamment adaptées pour éclairer des zones de végétation sur le bas-côté de la route, la partie basse 68 du faisceau est notamment adaptée pour éclairer une zone de bitume de la route, et la partie haute 70 est notamment adaptée pour éclairer une zone de panneaux de signalisation. En effet, la demanderesse s'est aperçue de manière surprenante que ces couleurs renforçaient particulièrement la visibilité sur ces catégories-là de secteur de route et de son environnement.
Le procédé de pilotage d'un courant électrique selon l'invention, mis en œuvre par le système de pilotage 16, va maintenant être décrit en référence aux figures 9 et 10.
Au cours d'une étape initiale, le premier dispositif de réglage 46 règle la valeur moyenne de la tension électrique de sortie U2 qu'il fournit au ou à chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 54 de courant moyen. Selon le mode de réalisation particulier de la figure 2, le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 régule la valeur moyenne du courant électrique qu' il fournit au ou à chaque élément photoémetteur 14, en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application de la tension électrique intermédiaire Ul aux bornes du ou de chaque élément photoémetteur 14. Ce fonctionnement du hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 est illustré sur les figures 9 et 10, qui comprennent chacune une courbe 80, 82 représentant respectivement la tension intermédiaire Ul et la tension U2 de sortie. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la tension électrique U2 se présente sous la forme d'un signal quasiment rectangulaire. On remarque que la valeur prise par la courbe 80 et la valeur prise par la courbe 82 dans les phases de fermeture du hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 sont toutes deux égales à une même valeur VI. On remarque également que dans cet exemple des figures 9 et 10, la valeur moyenne Vm2 de la tension U2 est inférieure à la valeur moyenne Vml de la tension Ul . Cela signifie que le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 est un hacheur dévolteur.
Dans l'exemple de réalisation préférentiel selon lequel le système de pilotage 16 comporte en outre un organe de mesure 50, le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 régule la valeur moyenne du courant électrique de sortie en fonction de la valeur d'une donnée de mesure Ism de courant moyen fournie par l'organe de mesure 50, et de la consigne 54 de courant moyen.
La régulation effectuée par le hacheur formant le premier dispositif de réglage 46 est par exemple une régulation de type modulation de largeur d'impulsions, dans filtrage de la tension de sortie (fonctionnellement, un seul interrupteur commandé en série avec la charge) .
Au cours d'une étape parallèle à l'étape initiale, le deuxième dispositif de réglage 48 règle la valeur instantanée de la tension de sortie U2 fournie au ou à chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 56 de courant instantané. Dans l'exemple illustratif de la figure 9, la valeur VI prise par la courbe 80 est la traduction en tension de cette consigne 56 de courant instantané. Dans cet exemple illustratif, la valeur moyenne Vml de la tension Ul est supérieure à la valeur Uo de la tension continue fournie par la source 52 d'alimentation en tension continue d'entrée. Cela signifie que le hacheur formant le deuxième dispositif de réglage 48 est un hacheur survolteur.
Dans l'exemple de réalisation préférentiel selon lequel le système de pilotage 16 comporte en outre un organe de mesure 50, le hacheur formant le deuxième dispositif de réglage 48 régule la valeur instantanée du courant électrique de sortie en fonction de la valeur d'une donnée de mesure Isi de courant instantané fournie par l'organe de mesure 50, et de la consigne 56 de courant instantané.
La figure 11 illustre une variante de réalisation de l'invention pour laquelle les éléments analogues au premier mode de réalisation, décrit précédemment en regard des figures 2 à 7, sont repérés par des références identiques, et ne sont donc pas décrits à nouveau.
La figure 11 illustre un dispositif lumineux 10 de véhicule, comprenant un ensemble lumineux 12. L'ensemble lumineux 12 comprend au moins une source lumineuse 13A, 13B, au moins un élément photoémetteur 14 et un système 86 de pilotage du courant électrique au sein du ou de chaque élément photoémetteur 14 selon un deuxième mode de réalisation de 1 ' invention . Le système de pilotage 86 comprend un premier dispositif 46 de réglage de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, et un deuxième dispositif 48 de réglage de la valeur instantanée de cette grandeur électrique.
Les premier et deuxième dispositifs de réglage 46, 48 sont propres à être reliés à une source 52 d'alimentation en tension électrique continue d'entrée.
Le premier dispositif de réglage 46 est relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) 14, et est configuré pour régler la valeur moyenne de la grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 54 de courant ou de tension électrique moyen (ne) . Dans le mode de réalisation particulier de la figure 11, le premier dispositif de réglage 46 est un interrupteur relié d'une part au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) 14 via un premier point de connexion 90, et d'autre part à une masse électrique 92. Selon ce mode de réalisation particulier de la figure 11, la grandeur électrique à régler est l'intensité électrique, et le premier dispositif de réglage 46 est configuré pour régler la valeur moyenne de l'intensité 12 du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14 en fonction d'une consigne 54 d'intensité moyenne.
Le deuxième dispositif de réglage 48 est relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) 14, et est configuré pour régler la valeur instantanée de la grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 56 de courant ou de tension électrique instantané (e) . Dans le mode de réalisation particulier de la figure 11, le deuxième dispositif de réglage 48 comporte une première branche 96 et une deuxième branche 98. La première branche 96 est connectée entre la source 52 d'alimentation en tension électrique continue d'entrée et le premier point de connexion 90, et comporte une bobine 94 et un interrupteur 102 connectés en série en un deuxième point de connexion 104. La deuxième branche 98 est connectée entre le deuxième point de connexion 104 et une masse électrique 92, et comporte une diode de roue- libre 100. Selon ce mode de réalisation particulier de la figure 11, le deuxième dispositif 48 est configuré pour régler la valeur instantanée de l'intensité 12 du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14 en fonction d'une consigne 56 d'intensité instantanée.
Selon le mode de réalisation particulier illustré sur la figure 11, le système de pilotage 86 met en œuvre une alimentation en tension et un pilotage en courant du ou de chaque élément photoémetteur 14.
Le procédé de pilotage d'un courant électrique selon l'invention, mis en œuvre par le système de pilotage 86, va maintenant être décrit.
Au cours d'une étape initiale, le premier dispositif de réglage 46 règle la valeur moyenne de l'intensité 12 du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 54 d'intensité moyenne. Selon le mode de réalisation particulier de la figure 11, l'interrupteur formant le premier dispositif de réglage 46 régule la valeur moyenne de l'intensité 12 du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application à la source 52 de l'intensité II du courant électrique fourni par le deuxième dispositif de réglage 48 : lorsque l'interrupteur 46 est fermé, la valeur de l'intensité 12 est nulle ; lorsque l'interrupteur 46 est ouvert, la valeur de l'intensité 12 est égale à la valeur de l'intensité II.
La régulation effectuée par l'interrupteur formant le premier dispositif de réglage 46 est par exemple une régulation de type modulation de largeur d'impulsions. Au cours d'une étape parallèle à l'étape initiale, le deuxième dispositif de réglage 48 règle la valeur instantanée de l'intensité 12 du courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur 14, en fonction d'une consigne 56 d'intensité instantanée. Pour ce faire, le deuxième dispositif de réglage 48 règle, au moyen de l'interrupteur 102, la valeur instantanée de l'intensité II du courant électrique qu'il fournit, en fonction de la consigne 56 d'intensité instantanée .

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de pilotage d'un courant électrique au sein d' au moins un élément photoémetteur apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité du courant électrique qu'il reçoit, le système comprenant :
un premier dispositif de réglage de la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur, le premier dispositif de réglage étant propre à être relié à une source d'alimentation en courant ou en tension électrique continu (e) d'entrée, et étant relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) ; le premier dispositif étant configuré pour régler la valeur moyenne de la grandeur électrique en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique moyen (ne) ;
- un deuxième dispositif de réglage de la valeur instantanée d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par le ou chaque élément photoémetteur; le deuxième dispositif de réglage étant propre à être relié à la source d'alimentation en courant ou en tension électrique continu (e) d'entrée, et étant relié au ou à au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) ; le deuxième dispositif étant configuré pour régler la valeur instantanée de la grandeur électrique en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique instantané (e) .
2. Système de pilotage d'un courant électrique selon la revendication 1, dans lequel les premier et deuxième dispositifs sont chacun des hacheurs et sont propres à être reliés à une source d'alimentation en tension électrique continue d'entrée ; le premier dispositif étant propre à fournir un courant électrique de sortie destiné à circuler au sein du ou d'au moins un des élément (s) photoémetteur ( s ) et étant configuré pour régler la valeur moyenne de la tension électrique de sortie en fonction d'une consigne de courant moyen ; le deuxième dispositif étant connecté en entrée du premier dispositif et étant propre à fournir une tension électrique intermédiaire au premier dispositif, le deuxième dispositif étant configuré pour régler la valeur instantanée de la tension électrique de sortie en fonction d'une consigne de courant instantané, la valeur instantanée de la tension de sortie étant égale, dans les phases de fermeture du hacheur formant le premier dispositif de réglage, à la valeur de la tension intermédiaire fournie par le deuxième dispositif de réglage .
3. Système de pilotage d'un courant électrique selon la revendication 2, dans lequel le hacheur formant le premier dispositif de réglage est configuré en outre pour régler la valeur moyenne de la tension électrique de sortie en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application de la tension électrique intermédiaire aux bornes du ou de chaque élément photoémetteur .
4. Système de pilotage d'un courant électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, comprenant en outre un organe de mesure d'une grandeur électrique relative à un courant circulant au sein du ou de chaque élément photoémetteur, l'organe de mesure étant apte à fournir au moins une donnée de mesure de ladite grandeur électrique ; le premier dispositif de réglage étant relié à l'organe de mesure, et étant configuré pour réguler la valeur moyenne du courant électrique de sortie en fonction de la valeur de la donnée de mesure et de la consigne de courant électrique moyen ; le deuxième dispositif de réglage étant relié à l'organe de mesure, et étant configuré pour réguler la valeur instantanée du courant électrique de sortie en fonction de la valeur de la donnée de mesure et de la consigne de courant électrique instantané.
5. Ensemble lumineux comprenant au moins un élément photoémetteur apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité d'un courant électrique qu'il reçoit, et un système de pilotage du courant électrique au sein du ou de chaque élément photoémetteur, dans lequel le système de pilotage du courant électrique est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
6. Ensemble lumineux selon la revendication 5, dans lequel le ou chaque élément photoémetteur comprend une diode électroluminescente et un élément photoluminescent couplé à ladite diode.
7. Ensemble lumineux selon la revendication 5, comprenant en outre une source lumineuse à semi-conducteur apte à recevoir un ou plusieurs courant (s) électrique ( s ) fourni (s) par le système de pilotage, et au moins un élément photoluminescent couplé à la source lumineuse, la source lumineuse à semi-conducteur comportant un substrat et une pluralité de bâtonnets électroluminescents s' étendant depuis le substrat, dans lequel le ou chaque élément photoémetteur comprend au moins un desdits bâtonnets et le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) .
8. Ensemble lumineux selon la revendication 7, dans lequel les bâtonnets électroluminescents sont répartis en plusieurs groupes de bâtonnets distincts, chaque groupe de bâtonnets correspondant à une zone lumineuse particulière.
9. Ensemble lumineux selon la revendication 8 lorsqu'elles dépendent de la revendication 2, dans lequel les groupes de bâtonnets sont reliés électriquement entre eux de manière à ce que la valeur de la tension directe de la source lumineuse soit supérieure ou égale à la valeur de la tension électrique fournie par la source d'alimentation en tension électrique continue d'entrée.
10. Ensemble lumineux selon l'une des revendications 8 à
9, comprenant une pluralité d'éléments photoémetteurs, dans lequel, pour chaque groupe de bâtonnets, les bâtonnets dudit groupe sont reliés électriquement entre eux, et dans lequel chaque élément photoémetteur comprend le ou chaque bâtonnet électroluminescent d'un seul et même groupe de bâtonnets ainsi que le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) .
11. Ensemble lumineux selon l'une des revendications 8 à 9, comprenant une pluralité d'éléments photoémetteurs, dans lequel chaque groupe de bâtonnets est segmenté en au moins trois sous-groupes de bâtonnets chaque sous-groupe de bâtonnets correspondant à une région lumineuse de couleur particulière .
12. Ensemble lumineux selon la revendication 11, dans lequel, pour chaque sous-groupe de bâtonnets, les bâtonnets dudit sous-groupe sont reliés électriquement entre eux, et dans lequel chaque élément photoémetteur comprend le ou chaque bâtonnet d'un seul et même sous-groupe de bâtonnets ainsi que le ou un des élément (s) photoluminescent ( s ) .
13. Ensemble lumineux selon la revendication 11 ou 23, dans lequel la segmentation en sous-groupes de bâtonnets est identique pour chaque groupe de bâtonnets.
14. Ensemble lumineux selon l'une des revendications 7 à 13 lorsqu'elles dépendent de la revendication 5, dans lequel l'organe de mesure d'une grandeur électrique est intégré au sein du substrat de la source lumineuse.
15. Ensemble lumineux selon la revendication 14, dans lequel le système de pilotage comprend en outre un capteur de température, ledit capteur de température étant intégré au sein du substrat de la source lumineuse et étant relié à l'organe de mesure d'une grandeur électrique.
16. Dispositif lumineux de véhicule comprenant au moins un ensemble lumineux, dans lequel l'ensemble lumineux est conforme à l'une des revendications 5 à 15.
17. Procédé de pilotage d'un courant électrique au sein d'un élément photoémetteur apte à émettre une couleur variant en fonction de l'intensité du courant électrique qu'il reçoit, pour le contrôle simultané de la teinte et du flux lumineux de l'élément photoémetteur, ledit élément photoémetteur étant alimenté électriquement via une source d'alimentation en courant ou en tension électrique continue (e) d'entrée, ledit procédé comprenant les étapes ci-après : régler, via un premier dispositif de réglage, la valeur moyenne d'une grandeur électrique relative au courant électrique reçu par l'élément photoémetteur, en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique moyen (ne) ,
régler, via un deuxième dispositif de réglage, la valeur instantanée de la grandeur électrique relative au courant électrique reçu par l'élément photoémetteur, en fonction d'une consigne de courant ou de tension électrique instantané (e) .
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la source d'alimentation est une source d'alimentation en tension électrique continue, le premier dispositif de réglage étant un hacheur connecté entre le deuxième dispositif de réglage et l'élément photoémetteur et étant propre à fournir un courant électrique de sortie destiné à circuler au sein de l'élément photoémetteur, le deuxième dispositif de réglage étant un hacheur relié en outre à la source d'alimentation en tension et étant propre à fournir une tension électrique intermédiaire au premier dispositif de réglage ; dans lequel la valeur instantanée de la tension électrique de sortie, dans les phases de fermeture du premier hacheur, est égale à la valeur de la tension électrique intermédiaire ; et dans lequel le premier hacheur régule la valeur moyenne du courant électrique qu'il fournit à l'élément photoémetteur en modifiant uniquement le rapport cyclique d'application de la tension électrique intermédiaire aux bornes de l'élément photoémetteur .
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