Brevet FR2691117A1 — publié le 19931119

i "Installation d'éclairage de véhicule avec au moins un capteur opto- électronique qui enregistre l'état de la circulation à proximité du véhicule" L'invention concerne une installation d'é- clairage de véhicule comportant au moins un moyen d'é- clairage équipé de moyens optiques agissant sur la lu- mière qui traverse pour obtenir une certaine réparti- tion de l'intensité lumineuse ainsi que d'au moins un capteur optoélectronique qui enregistre l'état de la circulation dans l'environnement du véhicule à l'aide de cette lumière, et dont on forme l'image au moins indirectement sur le capteur par des moyens optiques On connaît déjà une telle installation d'é- clairage selon le document DE 36 01 388 Ai Cette in- stallation d'éclairage comprend des projecteurs qui éclairent la zone à l'avant du véhicule, avec des moyens optiques en forme de lentilles qui influencent la lumière émise pour aboutir à une répartition prédé- terminée de la lumière L'installation d'éclairage20 comporte en outre un capteur photoélectronique qui enregistre l'état de la circulation dans le champ en- vironnant le véhicule Les éléments optiques donnent une image de l'état de la circulation sur le capteur. Le capteur est relié à un calculateur qui exploite les25 signaux fournis par le capteur et en fonction du ré- sultat de l'exploitation on agit sur les moyens opti- ques pour modifier la répartition de la lumière Le capteur est éloigné des projecteurs et nécessite pour cela des moyens d'optique indépendants pour former l'image de l'état de la circulation ce qui renchérit l 'installation d'éclairage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une in- stallation d'éclairage correspondant au type défini ci-dessus, caractérisée en ce que pour former l'image de l'état de la circulation sur le capteur on utilise au moins une partie des moyens optiques du moyen d'é- clairage. Cette installation offre l'avantage de ne nécessiter aucun moyen optique propre à un capteur pour former l'image de l'état de la circulation ce qui permet de réaliser une installation d'éclairage peu coûteuse. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, au moins un faisceau de fibres optiques part du moyen d'éclairage, et dont la surface d'entrée, as- sociée au moyen d'éclairage, forme l'image de l'état de la circulation et cette image est transmise à un capteur éloigné du moyen d'éclairage. Ainsi, le capteur peut être éloigné des sources lumineuses et néanmoins utiliser les moyens optiques de celles-ci. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, l'installation d'éclairage comprend une source lumineuse centrale prévue pour les moyens d'éclairage, le faisceau de fibres optiques dirigeant la lumière émise par la source lumineuse centrale vers le moyen d'éclairage. Il suffit ainsi pour les sources lumineuses d'avoir une seule source lumineuse centrale ce qui simplifie l'installation d'éclairage En outre, le faisceau de fibres optiques peut servir pour conduire la lumière de la source lumineuse vers les projecteurs et pour conduire la lumière des projecteurs vers le capteur. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le segment d'extrémité du faisceau de fibres op- tiques associé à la source lumineuse centrale et au capteur est mobile entre une position correspondant à la fonction d'éclairage et dans laquelle sa face avant reçoit la lumière de la source lumineuse centrale et une position pour la fonction de reconnaissance, dans laquelle sa face avant est dirigée sur le capteur. La mobilité du segment d'extrémité du fais- ceau de fibres optiques ou encore la mobilité du cap- teur permet de commuter entre eux le conducteur de lu- mière allant de la source lumineuse aux projecteurs et le conducteur de lumière allant des projecteurs vers le capteur. Ainsi, selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur est mobile entre une position correspondant à la fonction d'éclairage dans laquelle il est éloigné de la face avant du faisceau de fibres optiques et une position pour la fonction de recon- naissance dans laquelle il se trouve devant la face avant. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le déplacement du segment d'extrémité du con- ducteur à fibres optiques ou du capteur, entre la po- sition correspondant à la fonction d'éclairage et la position correspondant à la fonction de reconnaissan- ce, se fait à des intervalles de temps courts. Ainsi, par une commutation rapide entre les deux positions, on peut réaliser en alternance la fonction d'éclairage et la fonction de reconnaissance. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, un segment d'extrémité respectif du faisceau de fibres optiques est associé respectivement à la source lumineuse centrale et au capteur, les deux seg- ments d'extrémité se réunissant en un seul faisceau de fibres optiques allant vers le moyen d'éclairage. Dans ces conditions, il n'est pas nécessaire de déplacer le capteur ou le faisceau de fibres opti- ques pour permettre d'assurer simultanément la fonc- tion d'éclairage et la fonction de reconnaissance. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de deux exemples de réalisation de l'invention représentés aux dessins. Ainsi: la figure 1 est une vue schématique d'un premier exemple de réalisation d'une installation d'é- clairage. la figure 2 montre une première variante de l'installation d'éclairage de la figure 1. la figure 3 montre une seconde variante. la figure 4 montre une quatrième variante. la figure 5 montre un second exemple de réalisation de l'installation d'éclairage. la figure 6 montre une première variante. la figure 7 montre une seconde variante de cette installation d'éclairage de la figure 5. Selon la figure 1, une installation d'éclai- rage pour véhicule automobile comprend au moins un moyen d'éclairage 10 en forme de projecteur servant à éclairer la zone à l'avant du véhicule; il peut éga- lement s'agir d'un moyen de signalisation comme par exemple un clignotant, un feu stop ou un feu anti- brouillard pour la signalisation destinée aux autres véhicules Le moyen d'éclairage 10 selon le premier exemple de réalisation comprend une source lumineuse 12 et un réflecteur 14 qui réfléchit la lumière émise par la source lumineuse 12 Le projecteur ou moyen d'éclairage 10 comporte en outre des moyens optiques 16 qui peuvent être prévus par exemple sur la glace 18 Les moyens optiques 16 influencent la lumière ré- fléchie par le réflecteur 14 pour la dévier et/ou la disperser afin d'obtenir une certaine répartition de l'intensité lumineuse. L'installation d'éclairage comprend en outre un capteur opto- électronique 20 qui enregistre l'état de la circulation dans le champ environnant, par exem- ple à l'avant du véhicule. La lumière incidente qui arrive dans le moyen d'éclairage 10 à travers le moyen optique 16 tombe sur le capteur 20 monté dans le moyen d'éclaira- ge 10 Comme capteur 20 on peut utiliser différents capteurs optoélectroniques connus, par exemple des photodiodes, des dispositifs PSD (dispositif sensible à la position) ou des dispositifs CCD (dispositif à couplage de charge) Ces capteurs possèdent une surfa- ce de mesure photosensible subdivisée en différents éléments ce qui permet de déterminer l'intensité d'é- clairage des différentes zones de cette surface de me- sure Les dimensions et la répartition des différents éléments sont alors adaptées à l'information à obte- nir. Le capteur 20 est relié à une installation d'exploitation 22 qui traite la répartition de l'in- tensité d'éclairement des surfaces de mesure L'in- stallation d'exploitation 22 peut être reliée à un dispositif d'affichage 24 qui informe le conducteur de l'état de la circulation De plus, l'installation d'exploitation 24 peut être reliée à un dispositif pour influencer la répartition lumineuse du moyen d'é- clairage ou d'autres dispositifs par lesquels on agit sur le véhicule comme par exemple un freinage automa- tique lorsqu'est enregistré un obstacle Le capteur 20 permet d'exécuter différentes opérations de reconnais- sance comme par exemple la reconnaissance du bord de la chaussée, la fonction de source lumineuse du moyen lumineux, la répartition lumineuse, le brouillard, l'intervalle entre les véhicules ou la présence d'un obstacle. Dans la première variante représentée à la figure 2, le capteur 20 est monté éloigné du moyen d'éclairage 10, à la différence du premier exemple de réalisation Un faisceau de fibres optiques 26 relie le moyen d'éclairage 10 au capteur 20 Les moyens op- tiques 16 du moyen d'éclairage 10 envoient également la lumière incidente sur la surface d'entrée 28 du faisceau optique 26 dans le moyen d'éclairage 10 pour transmettre cette lumière au capteur 20 Entre la sur- face de sortie 30 du faisceau de fibres optiques 26 et le capteur 20 on peut prévoir des moyens optiques qui transmettent l'image de la lumière émise sur le cap- teur 20 Dans la première variante représentée à la figure 2, les moyens optiques sont constitués par une lentille collectrice 32 Dans la seconde variante re- présentée à la figure 3, les moyens optiques sont constitués par un miroir de renvoi 34 et une lentille 36 Il suffit que le capteur 20 ne soit pas prévu di- rectement en regard de la surface de sortie 30 du faisceau de fibres optiques 26 puisque le miroir de renvoi 34 assure la déviation de la lumière. Le faisceau de fibres optiques 36 peut au moins avoir des zones cohérentes ou non cohérentes dans sa section Dans le cas d'une réalisation cohé- rente, certaines zones de la surface d'entrée 28 sont associées à certaines zones de la surface de sortie 30 si bien que la lumière sortant du faisceau de fibres optiques 26, pour arriver sur le capteur 20, possède la même répartition de l'intensité lumineuse que la lumière pénétrant dans la surface d'entrée 28 Le faisceau de fibres optiques 26 se compose d'un grand nombre de fibres optiques distinctes et, dans le cas d'une réalisation cohérente, les fibres conductrices de lumière de la surface d'entrée 28 et de la surface de sortie 30 possèdent la même répartition Dans le cas d'une réalisation non cohérente du faisceau de fi- bres optiques 26, il n'y a pas d'association précise entre la répartition des fibres optiques dans la sur- face d'entrée 28 et dans la surface de sortie 30 La lumière émise par le faisceau de fibres optiques 26 vers le capteur 20 ne possède plus la répartition de 1 S la lumière incidente dans le faisceau de fibres opti- ques 26 L'information concernant l'état de la circu- lation dans l'environnement du véhicule se présente sous forme codée sur le capteur 20 dans le cas d'une réalisation non cohérente du faisceau de fibres opti- ques 26 Le faisceau de fibres optiques 26 peut égale- ment être cohérent sur une partie de sa section et non cohérent sur la partie restante de sa section. Dans le cas d'une réalisation non cohérente du faisceau de fibres optiques 26, comme pour la troi- sième variante représentée à la figure 4, le moyen op- tique entre la surface de sortie 30 du faisceau de fi- bres optiques 26 et le capteur 20 peut être un élément guide de lumière 38 L'élément guide de lumière 38 permet également de dévier la lumière pour que le cap- teur 20 ne soit pas nécessairement directement en re- gard de la surface de sortie 30. Dans le cas de l'installation d'éclairage selon le premier exemple de réalisation ou l'une des variantes des figures 1 à 4, on peut à la fois faire fonctionner simultanément le moyen d'éclairage 10 et enregistrer l'état de la circulation par l'intermé- diaire du capteur 20 puisque les deux fonctions sont indépendantes l'une de l'autre. La figure 5 montre un second exemple de ré- alisation de l'installation d'éclairage Le moyen d'é- clairage 10 ne comporte pas dans ce cas une source lu- mineuse mais est relié par l'intermédiaire d'un fais- ceau de fibres optiques 40 à une source lumineuse cen- trale 42 qui alimente également en lumière les autres moyens d'éclairage La source lumineuse centrale 42 comprend un réflecteur 44 dans lequel est monté un élément lumineux 46 qui peut être une lampe à incan- descence ou une lampe à décharge de gaz Le réflecteur 44 dirige la lumière émise par l'élément lumineux 46 sur la face frontale 48 du faisceau de fibres optiques , le réflecteur 44 étant par exemple en forme d'el- lipsoïde. L'élément lumineux ou source lumineuse 46 se trouve alors placé au niveau du premier foyer du ré- flecteur 40 et la face frontale 48 se trouve au niveau du second foyer Comme dans le premier exemple de ré- alisation, le moyen d'éclairage 10 comporte des moyens optiques 16 traversés par la lumière émise par le faisceau de fibres optiques 40 pour les dévier et/ou les disperser pour aboutir à une répartition détermi- née de l'intensité lumineuse. Le capteur 20 est placé dans la zone de la source lumineuse centrale 42, par exemple à côté de celle-ci Le segment d'extrémité 50 du faisceau de fi- bres lumineuses 40 peut être déplacé entre deux posi- tions par un dispositif 51 Dans sa première position, sa face avant 48 se trouve devant la source lumineuse centrale 42 et dans sa seconde position (représentée en trait interrompu à la figure 5), sa face avant 48 est tournée vers le capteur 20 Dans la première posi- tion, le faisceau de fibres optiques 40 sert à condui- re la lumière de la source lumineuse centrale 42 vers le moyen d'éclairage 10 et, dans la seconde position, il sert de conduite de lumière et d'information re- liant le moyen d'éclairage 10 au capteur 20 Dans le premier exemple de réalisation, on peut prévoir des moyens optiques entre la face avant 48 du faisceau de fibres optiques 40 et le capteur 20 La fonction d'é- clairage et la fonction de reconnaissance peuvent être assurées ici que de manière alternée, et pour cela il faut une commutation rapide entre ces fonctions, ce qui est assuré par une installation de commande 52 Le mouvement du segment d'extrémité 50 du faisceau de fi- bres optiques 40 peut être assuré par différents dis- positifs connus qui sont par exemple des dispositifs à fonctionnement électromagnétique. Pour la fonction d'éclairage, il est avanta- geux le cas échéant d'utiliser un faisceau de fibres optiques 40, non cohérent, pour que l'éclairage de la face avant 48 par la source lumineuse centrale 42 avec d'éventuelles irrégularités ne soit pas transmis tel quel au moyen d'éclairage 10 si l'on souhaite une émission de lumière aussi régulière que possible Par ailleurs, il peut être avantageux le cas échéant pour la fonction de reconnaissance d'avoir un faisceau de fibres optiques 40 cohérent, pour obtenir du capteur directement des informations concernant l'état de la circulation Pour satisfaire de manière suffisante aux deux fonctions, il peut être avantageux, comme cela a été décrit dans le premier exemple de réalisa- tion, de concevoir le faisceau de fibres optiques 40 avec une structure non cohérente par zone pour la fonction d'éclairage et de la concevoir cohérente par zone pour la fonction de reconnaissance La zone cen- trale du faisceau de fibres optiques 40 peut par exem- pie avoir une structure cohérente et la zone extérieu- re une structure non cohérente Pour la fonction d'é- clairage on utilise ainsi l'ensemble de la section du faisceau de fibres otiques 40 alors que pour la fonc- tion de reconnaissance on n'utilisera que la zone cen- trale et la lumière émise par la zone extérieure du faisceau de fibres optiques 40 peut être éliminée par un diaphragme 54 pour ne pas tomber sur le capteur 20. La figure 6 montre une première variante de l'installation d'éclairage selon le second exemple de réalisation; dans cette variante, le segment d'extré- mité du faisceau de fibres optiques 40 est fixe alors que maintenant le capteur 20 est mobile Dans la pre- mière position correspondant à la fonction d'éclaira- ge, le capteur 20 est éloigné de la face avant 48 du faisceau de fibres optiques 40 et la lumière émise par la source lumineuse centrale 42 peut ainsi tomber di- rectement sur la face avant 48 Dans la seconde posi- tion correspondant à la fonction de reconnaissance, le capteur 20 se trouve placé entre la source lumineuse centrale 42 et la face frontale 48 si bien que la lu- mière émise par le faisceau de fibres optiques 40 ar- rive sur le capteur 20 Le mouvement du capteur 20 peut également être assuré par des dispositifs connus commandés par une installation de commande 52. La figure 7 montre une seconde variante de l'installation d'éclairage correspondant au second exemple de réalisation; dans cette variante il n'est plus nécessaire de déplacer le faisceau de fibres op- tiques 40 ou le capteur 20 Le faisceau de fibres op- tiques 40 comporte dans ce cas deux segments d'extré- mité 56, 58 qui se réunissent en un seul faisceau 40 allant vers le moyen d'éclairage 10 Le segment d'ex- trémité 56 est associé à la source centrale de lumière 42 et le segment d'extrémité 58 est associé au capteur Il peut être avantageux pour certaines fonctions de reconnaissance d'éviter que la lumière de la source lumineuse centrale 42 n'arrive dans le segment d'ex- trémité 56, résultat que l'on obtient grâce à un écran mobile 60 placé devant la face avant du segment d'ex- trémité 56. R E V E N D I C A T I O N S 1) Installation d'éclairage pour véhicule, comportant au moins un moyen d'éclairage ( 10) équipé de moyens optiques ( 16) agissant sur la lumière qui traverse pour obtenir une certaine répartition de l'intensité lumineuse ainsi que d'au moins un capteur opto-électronique ( 20) qui enregistre l'état de la circulation dans l'environnement du véhicule à l'aide de cette lumière, et dont on forme l'image au moins indirectement sur le capteur ( 20) par des moyens opti- ques, installation caractérisée en ce que pour former l'image de l'état de la circulation sur le capteur ( 20) on utilise au moins une partie des moyens opti- ques ( 16) du moyen d'éclairage ( 10). 20) Installation d'éclairage selon la reven- dication 1, caractérisée en ce qu'au moins un faisceau de fibres optiques ( 26) part du moyen d'éclairage ( 10), et dont la surface d'entrée ( 28), associée au moyen d'éclairage ( 10), forme l'image de l'état de la circulation et cette image est transmise à un capteur ( 20) éloigné du moyen d'éclairage ( 10). ) Installation d'éclairage selon la reven- dication 2, caractérisée en ce que la lumière sortant du faisceau de fibres optiques ( 26) arrive sur le cap- teur ( 20) à travers des moyens optiques ( 32, 34, 36, 38). ) Installation d'éclairage selon la reven- dication 2 ou 3, caractérisée par une source lumineuse centrale ( 42) prévue pour les moyens d'éclairage ( 10), le faisceau de fibres optiques ( 40) dirigeant la lu- mière émise par la source lumineuse centrale ( 42) vers le moyen d'éclairage ( 10). ) Installation d'éclairage selon la reven- dication 4, caractérisée en ce que le segment d'extré- mité ( 50) du faisceau de fibres optiques ( 40) associé à la source lumineuse centrale ( 42) et au capteur ( 20) est mobile entre une position correspondant à la fonc- tion d'éclairage et dans laquelle sa face avant ( 48) reçoit la lumière de la source lumineuse centrale ( 42) et une position pour la fonction de reconnaissance, dans laquelle sa face avant ( 48) est dirigée sur le capteur ( 20). ) Installation d'éclairage selon la reven- dication 4, caractérisée en ce que le capteur ( 20) est mobile entre une position correspondant à la fonction d'éclairage dans laquelle il est éloigné de la face avant ( 48) du faisceau de fibres optiques ( 40) et une position pour la fonction de reconnaissance dans la- quelle il se trouve devant la face avant ( 48). 70) Installation d'éclairage selon la reven- dication 5 ou 6, caractérisée en ce que le déplacement du segment d'extrémité ( 50) du conducteur à fibres op- tiques ( 40) ou du capteur ( 20), entre la position cor- respondant à la fonction d'éclairage et la position correspondant à la fonction de reconnaissance, se fait à des intervalles de temps courts. 8) Installation d'éclairage selon la reven- dication 4, caractérisée en ce qu'un segment d'extré- mité respectif ( 56, 58) du faisceau de fibres optiques ( 40) est associé respectivement à la source lumineuse centrale ( 42) et au capteur ( 20), les deux segments d'extrémité se réunissant en un seul faisceau de fi- bres optiques allant vers le moyen d'éclairage ( 10). 9) Installation d'éclairage selon les re- vendications 2 à 8 prises dans leur ensemble, caracté- risée en ce que le faisceau de fibres optiques ( 26, ) se compose d'un grand nombre de guides de lumière distincts et est au moins cohérent par zone, la dispo- sition du guide de lumière au niveau de la surface d'entrée et sa disposition dans la surface de sortie étant associées suivant une certaine relation. ) Installation d'éclairage selon les re- vendications 2 à 9 prises dans leur ensemble, caracté- risée en ce que le faisceau de fibres optiques ( 26, 40) se compose d'un grand nombre de guides de lumière distincts et il n'y a aucune association déterminée entre la disposition des conducteurs de lumière dans la surface d'entrée et leur disposition au niveau de la surface de sortie.