Brevet FR2730201A1 — publié le 19960809

La présente invention est relative aux dispositifs pour la correction automatique de l'orientation d'au moins un projecteur de véhicule lors des variations d'assiettes de celui-ci. Des dispositifs de ce type sont déjà connus et ont notamment été décrits dans EP-A-186 571 et FR-2 691 119. Généralement, un tel dispositif comprend plusieurs cellules photosensibles qui détectent les variations de luminance de zones du sol devant le véhicule, éclairées par le projecteur. Des moyens de traitement élaborent, à partir des mesures de ces cellules, un signal pour la commande d'un actionneur propre à faire varier l'inclinaison du projecteur. L'expérience montre que de tels dispositifs sont perturbés par les éclairages externes tels que les éclairages publics. Les mesures des photocellules dépendent également des types de revêtement routier. Le réglage obtenu n'est donc pas constant et connaît des écarts selon l'environnement. Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un dispositif de correction automatique de l'orientation d'au moins un projecteur de véhicule automobile, lors des variations d'assiettes dudit véhicule, comportant au moins un capteur d'éclairement, un actionneur apte à faire varier l'inclinaison du projecteur par rapport au véhicule, des moyens de traitement propres à élaborer un signal de commande de l'actionneur en fonction des signaux engendrés par le capteur, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur qui forme une tache lumineuse sur le sol devant le véhicule et en ce que le capteur et l'émetteur sont disposés sur le véhicule de façon que lors d'une variation d'assiette du véhicule, le capteur observe un déplacement de ladite tache par rapport à son champ de détection, les moyens de traitement élaborant le signal de commande en fonction du déplacement ainsi observé par le capteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexes sur lesquels: la figure 1 et la figure 2 sont deux représentations schématiques illustrant le principe de l'invention; 10. la figure 3 est une représentation schématique de l'avant d'un véhicule illustrant le principe de l'invention pour un autre mode de réalisation possible; la figure 4 est le schéma simplifié illustrant un mode de commande possible de l'actionneur d'un dispositif conforme à l'invention; la figure 5 et la figure 6 sont deux graphes illustrant l'information utilisée par le circuit de commande d'un dispositif fonctionnant selon le mode de commande de la figure 4; 20. la figure 7 illustre un circuit de commande d'actionneur d'un autre mode de réalisation possible pour l'invention; la figure 8 illustre une application du dispositif conforme à l'invention de deux projecteurs de part et d'autre d'un véhicule. Les dispositifs conformes à l'invention qui ont été illustrés sur les figures 1 et 2 comportent chacun un émetteur 1 émettant un mince faisceau lumineux L projeté sur le sol, ainsi qu'un capteur 2 pour l'observation de la tache lumineuse formée au sol par ledit faisceau L. Une lentille convergente 3 est disposée devant le capteur 2. Le projecteur dont l'orientation est corrigée par un tel dispositif a été référencé par P, le véhicule par V. Le capteur 2 est orienté de façon à voir, au moins pour une position donnée du véhicule, la tache formée au sol par le faisceau L. L'émetteur 1 et le capteur 2 sont montés en deux points différents du véhicule, ce qui introduit entre le capteur 2 et l'émetteur 1 un effet de "levier angulaire": lorsque le véhicule subit une variation d'assiette, la position de la tache lumineuse au sol et le champ de détection C du capteur 2 se déplacent différemment, de sorte que le capteur 2 voit la tache lumineuse se déplacer, alors que cela ne serait pas le cas si l'émetteur 1 et le capteur 2 étaient situés en un même point du véhicule V. Dans la variante de la figure 1, l'émetteur 1 est situé dans le projecteur P. tandis que le capteur 2 et la lentille 3 sont situés à l'intérieur du véhicule V, sur le pavillon de celui-ci, par exemple dans le plafonnier PL ou en son voisinage. Dans la variante de la figure 2, le capteur 2 est situé dans le projecteur P, tandis que l'émetteur 1 est situé en dessous, par exemple au niveau d'un projecteur additionnel antibrouillard ou longue portée, ou encore dans le pare-chocs du véhicule v, dans un indicateur de directions par exemple. Sur ces deux figures, la distance au sol entre la tache lumineuse du faisceau L et l'émetteur 1 a été référencée par d, tandis que la distance au sol entre ladite tache et le capteur 2 ayant été référencée par d'. Une variation de charge de l'assiette du véhicule V se traduit par un déplacement d'une distance Ad de la tache lumineuse devant le véhicule V, tandis que l'axe du capteur 2 se déplace d'une distance Ad' différente de Ad. L'information utile relevée par le capteur 2 est la mesure de cette différence Ad - Ad'. Pour que cet effet de levier angulaire soit optimum, on a avantage à choisir la distance d aussi faible que possible. Le capteur 2 peut être constitué d'une pluralité d'éléments photosensibles. Dans ce cas, l'information utile est par exemple la position du pic d'énergie sur le capteur 2. Le capteur 2 peut à la limite être constitué par un seul élément photosensible. Dans ce cas, le dispositif de correction s'intéresse uniquement à l'amplitude du signal recueilli par le capteur. Le sens de correction est donné par des capteurs de charge ou de décharge du véhicule V. En variante, encore, ainsi qu'illustré sur la figure 3, le capteur 2 et l'émetteur 3 peuvent être tous deux sur le réflecteur R, le projecteur P. l'émetteur 1 étant en partie basse, le capteur 2 en partie haute. Un dispositif actionneur 4 est disposé dans le boîtier B du projecteur P et commande le basculement du réflecteur R par rapport à un point fixe PF du boîtier B, ce qui modifie l'inclinaison du projecteur P. Ce dispositif actionneur 4 est commandé par un circuit de commande 5 positionné dans le boîtier B au- dessus du réflecteur R. Le capteur 2 est par exemple, ainsi qu'illustré sur la figure 4, constitué d'une ou plusieurs barrettes de N éléments photosensibles 6. La sortie 7 de chaque élément 6 est reliée à l'entrée d'un amplificateur 8, dont la sortie est reliée à l'entrée d'un comparateur 9 recevant à son autre entrée une tension de seuil Vs. La sortie du comparateur 9 est un signal binaire, qui est soit au niveau logique O si la tension en entrée est inférieure à la tension de seuil, soit au niveau logique 1 dans le cas contraire. Ce signal binaire est envoyé en entrée du circuit de commande 5. Ainsi qu'on l'a illustré sur les graphes des figures 5 et 6 sur lesquels on a porté en ordonnée les niveaux logiques en sortie des comparateurs 9 et en abscisse les références 1 à N des éléments photosensibles 6, les N sorties logiques ainsi obtenues permettent de situer la tache lumineuse par rapport aux N éléments photosensibles 6. La tache lumineuse sur le capteur 2 correspond aux éléments photosensibles N1 à N2 (figure 5) ou N'1 à N'2 (figure 6) qui sont au niveau 1. La figure 5 correspond à la tache lumineuse observée lorsque le véhicule est dans son état de référence à vide, les projecteurs étant convenablement réglés. La figure 6 illustre un exemple de dérèglement de projecteur, ce dérèglement étant par exemple dû à une modification de l'assiette du véhicule sous charge. La tache lumineuse est passée de la zone entre les éléments photosensibles Nl et N2 à la zone comprise entre les éléments photosensibles N'1 et N'2. Le sens de dérèglement est alors donné par le signe de N1 - N'i ou de N2 - N'2. L'amplitude du dérèglement est liée à la différence N'2 - N1. Dans un premier mode de réalisation envisageable, le circuit de commande 5, après avoir déterminé cette différence N'2 - Nl, détermine en fonction de celle-ci l'angle a dont l'actionneur doit basculer le réflecteur R du projecteur P. Le circuit de commande 5 présente des mémoires dans lesquelles sont stockées les valeurs N2 et N1 ainsi qu'une loi de calcul de l'angle a en fonction de la différence N'2 - N1. Ce fonctionnement en boucle ouverte est par exemple adapté à des implantations de l'émetteur 1 et du capteur 2 telles que décrites en référence aux figures 1 et 2. Pour la variante préférentielle illustrée sur la figure 3, l'orientation du réflecteur R est asservie de façon que la distribution de la tache lumineuse sur les N éléments photosensibles 6 coïncide avec la distribution idéale (N1 à N2) représentée sur la figure 5 (fonctionnement en boucle fermée). A titre indicatif, on donne ci-après des valeurs de dimensionnement pour la variante préférentielle de la figure 3: l'émetteur 1 est placé à 58 cm au-dessus du sol, tandis que le capteur 2 est à 66 cm, 10.le capteur 2 est une caméra de type CCD linéaire, avec des pixels de 6 pm; la focale de la lentille 3 est de 47,5 mm; l'émetteur 1 a une ouverture angulaire en site de + 0,143 ; 15. les axes du capteur 2 et de l'émetteur 1 pointent en avant du véhicule V à une distance d de 12 m; la zone de référence N1 à N2 est de 44 pixels. On notera que si l'on souhaite éviter la mise en oeuvre d'une comparaison par seuil du niveau de sortie des éléments photosensibles 6, il est possible de recueillir directement les signaux en sortie de ces éléments 6 et de leur appliquer un traitement pour localiser le maximum de l'intensité sur ces N éléments 6. La précision d'une telle détermination peut être améliorée en mettant en oeuvre une répétition des mesures dans le temps ainsi que des traitements statistiques et des traitements de filtrage. Egalement, ainsi qu'illustré sur la figure 7, le capteur 2 peut être réalisé à partir d'une seule cellule différentielle 10 constituée de deux photodiodes juxtaposées dont les sorties sont comparées au niveau d'un comparateur 11 après amplification (amplificateurs 12). La sortie du comparateur 11 est reliée au circuit de commande de l'actionneur 4. Lorsque le réglage de l'orientation du réflecteur R est correct, chacun des deux éléments 10a, 10b de la cellule 10 reçoit la même quantité de lumière. Si un dérèglement survient, l'un des deux éléments O10a, lO0b reçoit plus de quantité lumineuse que l'autre, et le cicuit de commande 5 agit sur l'actionneur 4 pour compenser ce dérèglement. En complément, selon un autre aspect avantageux, pour éviter qu'un dérèglement important de l'orientation du réflecteur R survienne lorsque le véhicule V fait face à un obstacle vertical qui empêche le faisceau L d'atteindre le sol, on dispose avantageusement sur le véhicule V une cellule complémentaire (non représentée sur les dessins) orientée sensiblement horizontalement et détectant un niveau absolu de lumière anormalement élevé dans une zone inférieure à 12 ou 15 m devant le véhicule. Lorsque cette cellule détecte un obstacle vertical, le contrôle de l'orientation du réflecteur R du projecteur P est momentanément stoppé. L'émetteur 1 est par exemple coupé. En variante également, ainsi qu'illustré sur la figure 8, l'émetteur 1 et le capteur 2 peuvent être dans deux projecteurs différents P1 et P2 de chaque côté du véhicule V, l'orientation de ces deux projecteurs étant corrigée par un même dispositif. Par exemple, dans le cas d'une conduite sur le côté droit de la route, le capteur 2 est dans le projecteur gauche, tandis que l'émetteur 1 est sur le projecteur droit (les termes "droite" et "gauche" et analogues sont à comprendre en se référant au sens de déplacement du véhicule). De la même façon que pour le mode de réalisation de la figure 6, on utilise un asservissement en boucle fermée des actionneurs des deux projecteurs. Un bon réglage de l'assiette du véhicule V est détecté par une distribution déterminée de la tache lumineuse au sol par rapport à l'observation qu'en fait le capteur 2. Lorsque le véhicule V subit une variation d'assiette, une nouvelle distribution est détectée par le capteur 2. Le circuit de commande agit sur les actionneurs à la fois du projecteur droit et du projecteur gauche pour retrouver la distribution initiale. Les dispositifs selon l'invention sont également avantageusement complétés par les différentes caractéristiques avantageuses suivantes: l'émetteur 1 peut être modulé temporellement, une démodulation étant mise en oeuvre au niveau du capteur 2; À l'émetteur 1 peut n'émettre que dans une partie limitée du spectre (diode infrarouge par exemple), un filtre coupe-bande étant placé devant le capteur 2 pour s'affranchir au mieux du bruit ambiant; 15. l'émetteur 1 peut être une barrette CCD linéaire, ce qui permet une plus grande résolution spatiale; dans le cas o le capteur 2 ne comporte qu'un seul élément photosensible, le capteur 2 ou l'émetteur 1 peuvent être soumis à des vibrations angulaires de balayage, permettant en permanence la recherche du maximum de signal et donc un bon réglage; de façon à pouvoir utiliser une amplitude de vibrations faible, on choisit une fréquence de vibrations importante devant celle des oscillations naturelles de la caisse du véhicule; un débattement angulaire complet reste alors nécessaire pour localiser le maximum à la mise sous tension. REVENDICATIONS 1. Dispositif de correction automatique de l'orientation d'au moins un projecteur de véhicule automobile (V), lors des variations d'assiettes dudit véhicule (V), comportant au moins un capteur d'éclairement (2), un actionneur (4) apte à faire varier l'inclinaison du projecteur (P, R) par rapport au véhicule, des moyens de traitement (5) propres à élaborer un signal de commande de l'actionneur (4) en fonction des signaux engendrés par le capteur (2), caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur (1) qui forme une tache lumineuse (L) sur le sol devant le véhicule (V) et en ce que le capteur (2) et l'émetteur (1) sont disposés sur le véhicule (V) de façon que lors d'une variation d'assiette du véhicule (V), le capteur (2) observe un déplacement de ladite tache par rapport à son champ de détection (C), les moyens de traitement (5) élaborant le signal de commande en fonction du déplacement ainsi observé par le capteur (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (2) et l'émetteur (1) sont disposés l'un dans le projecteur (P) corrigé, l'autre à l'intérieur du véhicule, sur le pavillon de celui-ci, par exemple dans le plafonnier (PL) ou en son voisinage. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (2) et l'émetteur (1) sont disposés l'un au niveau l'un dans le projecteur corrigé, l'autre en dessous, par exemple au niveau d'un projecteur additionnel anti-brouillard ou longue portée, ou encore dans le pare-chocs du véhicule (V), dans un indicateur de directions par exemple. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (2) et l'émetteur (1) sont disposés dans un (ou des) projecteur(s) corrigé(s). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement (5) comportent des moyens de mémorisation dans lesquels est stockée une loi de calcul de l'angle dont l'actionneur doit basculer le réflecteur du projecteur en fonction du déplacement observé. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de traitement (5) asservissent l'orientation du projecteur (P) de façon à maintenir la tache sur une position de référence dans le champ de détection du capteur (2). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il corrige deux projecteurs (P1, P2) répartis d'un côté et de l'autre du véhicule, le capteur étant disposé dans l'un de ces projecteurs, l'émetteur (1) étant disposé dans l'autre. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (2) est une cellule différentielle (10). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (2) comporte une pluralité d'éléments photosensibles, la position de la tache par rapport au champ de détection du capteur (2) étant déterminée en fonction de la distribution lumineuse sur ces éléments photosensibles. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour détecter un obstacle vertical devant le véhicule, la correction d'orientation étant interrompue lorsqu'un tel obstacle est détecté.