Brevet FR2769557A1 — publié le 19990416

i La présente invention concerne un système d'allumage automatique des feux d'un véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, des systèmes d'allumage automatique de ce type, dont certains comportent deux capteurs de lumière dans l'environnement du véhicule, décalés angulairement l'un par rapport à l'autre, et des moyens de traitement des signaux de sortie de ces capteurs pour contrôler le fonctionnement de moyens de com- mande de l'allumage et de l'extinction des feux du véhicule. C'est ainsi par exemple que l'on connaît dans l'état de la technique, un système qui utilise deux photorésistan- ces en tant que capteurs, ces photorésistances étant dispo- sées horizontalement et dirigées l'une vers l'avant et l'au- tre vers l'arrière du véhicule. Cependant, de tels systèmes présentent un certain nombre d'inconvénients, notamment au niveau de leur temps de réaction par exemple au passage du véhicule dans un tunnel routier. En effet, la photorésistance placée horizontalement et orientée vers l'arrière du véhicule, reçoit de la lumière jusqu'à ce que le véhicule soit engagé suffisamment profon- dément dans ce tunnel pour pouvoir déclencher l'allumage des feux. On conçoit alors que l'allumage des feux est décalé par rapport à l'entrée du véhicule par exemple dans le tun- nel, ce qui peut être gênant. D'autres systèmes développés dans l'état de la tech- nique n'utilisent qu'un seul capteur de type photodiode par exemple, orienté verticalement vers le ciel au-dessus du vé- hicule. Pour résoudre des problèmes d'allumage intempestif des feux du véhicule liés à l'utilisation d'un seul capteur, on intègre dans ces systèmes des moyens de retard à allumage des feux. On conçoit également que ceci pénalise le temps de réaction du système au passage dans un tunnel et qu'un tel système devient inefficace si le véhicule roule très lente- ment ou s'arrête sous un pont, une passerelle, un arbre, etc. Le but de l'invention est donc de résoudre ces pro- blèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'allumage automatique des feux d'un véhicule automobile, du type comportant au moins deux capteurs de lumière dans l'en- vironnement du véhicule, décalés angulairement l'un par rap- port à l'autre, et des moyens de traitement des signaux de sortie de ces capteurs pour contrôler le fonctionnement de moyens de commande de l'allumage et de l'extinction des feux du véhicule, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent des premiers moyens d'analyse des niveaux des composantes de signal continu dans les sorties des capteurs, pour analyser le niveau de lumière naturelle dans l'environ- nement du véhicule et délivrer un ordre d'allu- mage/extinction des feux en fonction de celui-ci et des se- conds moyens d'analyse par détection de la présence de com- posantes de signal périodique dans les sorties des capteurs pour détecter la présence ou non de lumière artificielle dans l'environnement du véhicule et délivrer en conséquence un ordre d'allumage/extinction des feux du véhicule. Avantageusement, les premiers moyens d'analyse sont associés à des troisièmes moyens d'analyse différentielle des sorties des capteurs, pour détecter un ciel sombre dans l'environnement du véhicule et délivrer une information de temporisation de l'allumage des feux du véhicule à la suite d'un ordre émanant des premiers moyens d'analyse. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.l représente un schéma synoptique illus- trant la structure générale d'un système d'allumage automa- tique des feux d'un véhicule, selon l'invention; - la Fig.2 illustre l'implantation de capteurs de lumière entrant dans la constitution d'un système selon l'invention, dans un véhicule automobile; - la Fig.3 représente un organigramme illustrant le fonctionnement d'un système selon l'invention; et - la Fig.4 représente un schéma électrique d'un exemple de réalisation d'un tel système. On reconnaît en effet sur la figure 1, un système d'allumage automatique des feux d'un véhicule automobile. Un tel système comporte de façon classique des moyens de détection de lumière comportant au moins deux cap- teurs de lumière dans l'environnement du véhicule. Ces moyens sont désignés par la référence générale 1 sur cette figure 1 et comportent en effet deux capteurs de lumière désignés par les références générales 2 et 3 sur cette figure 1, disposés sur un support commun par exemple 4, dans l'habitacle du véhicule. Ces capteurs comprennent par exemple des photodiodes et l'un de ceux-ci, par exemple 2, est dirigé vers la partie supérieure du véhicule, tandis que le second, par exemple 3, est dirigé vers la partie avant ou arrière de celui-ci. Ces capteurs sont par exemple disposés au-dessus de la planche de bord du véhicule et peuvent par exemple être associés au rétroviseur intérieur de ce véhicule. Avantageusement, le premier capteur 2 dirigé vers la partie supérieure du véhicule, présente un axe vertical et le second, dirigé vers l'avant ou vers l'arrière du véhi- cule, présente un axe faisant un angle compris entre environ ' et environ 90' avec celui-ci. Bien entendu, d'autres dispositions de ces capteurs peuvent être envisagées. On a illustré sur la figure 2, un exemple d'implan- tation de ces capteurs dans un véhicule désigné par la réfé- rence générale 5 sur cette figure. Dans le cas illustré, le capteur désigné par la référence générale 3 est dirigé vers l'arrière du véhicule. On conçoit alors que les cônes de détection de ces capteurs peuvent par exemple présenter un angle d'ouverture de 60, et des axes A2 et A3 respectivement dirigés l'un vers le ciel et l'autre vers l'arrière du véhicule, de ma- nière que le premier capteur 2 puisse recevoir de la lumière à travers le pare-brise du véhicule et le second 3, à tra- vers la lunette arrière et les vitres latérales de celui-ci. Si l'on se réfère à nouveau à la figure 1, on peut constater que la sortie de ces capteurs 2 et 3 est reliée à des moyens 6 de traitement des signaux de sortie de ceux-ci pour contrôler le fonctionnement de moyens de commande 7 de l'allumage et de l'extinction des feux du véhicule. Ces moyens de traitement 6 comprennent des premiers moyens de traitement analogique de lumière naturelle, dési- gnés par la référence générale 8, qui comprennent en fait des premiers moyens d'analyse des niveaux des composantes de signal continu dans les sorties des capteurs pour analyser le niveau de lumière naturelle dans l'environnement du véhi- cule et délivrer un ordre d'allumage/extinction des feux du véhicule en fonction de celui-ci. On sait en effet que la lumière naturelle est stable et sans modulation. Il est alors possible de piloter simple- ment l'allumage/extinction des feux du véhicule en fonction de la quantité de lumière reçue par les capteurs. Par ailleurs, les moyens de traitement 6 comprennent également des moyens 9 de traitement analogique de lumière artificielle. En fait, ces moyens 9 comprennent par exemple des seconds moyens d'analyse par détection de la présence de composantes de signal périodique dans les sorties des cap- teurs pour détecter la présence ou non de lumière artifi- cielle dans l'environnement du véhicule et délivrer en con- séquence un ordre d'allumage/extinction des feux du véhi- cule. On sait en effet que par exemple dans des tunnels ou dans des parkings, il est fréquemment disposé des systèmes d'éclairage artificiel dont la lumière est modulée avec une fréquence comprise entre 50 et 100 Hertz par exemple. Cette modulation de lumière n'est pas perceptible à l'oeil humain, mais peut être détectée par les capteurs 2 et 3 du système. La détection et le traitement de cette modulation, par les moyens correspondants 9, permettent également de pi- loter l'allumage/extinction des feux du véhicule. Enfin, les premiers moyens d'analyse 8 peuvent éga- lement être associés à des troisièmes moyens d'analyse dif- férentielle des sorties des capteurs. Ces moyens sont désignés par la référence générale sur cette figure 1 et constituent des moyens de détection de ciel sombre. En effet, ces troisièmes moyens 10 d'analyse diffé- rentielle des sorties des capteurs permettent de détecter un ciel sombre dans l'environnement du véhicule pour délivrer une information de temporisation de l'allumage des feux du véhicule à la suite d'un ordre d'allumage émanant des pre- miers moyens d'analyse 8. On sait en effet que lorsqu'un véhicule circule dans un environnement nuageux, pluvieux ou l'approche du lever ou du coucher du soleil, la quantité de lumière dans l'environ- nement est très proche du seuil de détection des capteurs, ce qui peut provoquer un allumage ou une extinction intem- pestif des feux du véhicule par exemple sous un pont, un ar- bre, dans l'ombre d'un immeuble, etc. En effet, la présence d'un ciel sombre dans l'envi- ronnement du véhicule engendre une différence de potentiel entre les sorties des capteurs 2 et 3 du fait de leur déca- lage angulaire. Les troisièmes moyens d'analyse 10 de détection de ce ciel sombre, permettent alors de mémoriser une telle in- formation de ciel sombre pour engendrer un retard à l'allu- mage des feux à chaque passage dans un tel environnement pour éviter ainsi un allumage des feux intempestif. La remise à zéro de cette information de ciel sombre est effectuée à chaque allumage des feux et ce cycle continu Jusqu'à l'éclaircissement du ciel. Enfin, les moyens de traitement comprennent égale- ment une logique de traitement désignée par la référence gé- nérale 11 sur cette figure 1. Cette logique de traitement permet de gérer les in- formations provenant des différents moyens de traitement dé- crits précédemment afin de donner un ordre précis d'allumage ou d'extinction des feux du véhicule aux moyens de commande 7. Cette logique contient également deux mémoires dont l'une est associée à l'allumage des feux et l'autre, au ciel sombre et des moyens de temporisation, c'est-à-dire de re- tard à l'allumage/extinction des feux comme cela sera décrit plus en détail par la suite. Le fonctionnement d'un tel système est illustré par l'organigramme de la figure 3. Dans la suite de la description, les références sui- vantes ont été utilisées: - C2 et C3: informations analogiques de niveaux de composantes de signal continu dans les sorties des capteurs 2 et 3 issues des premiers moyens d'analyse 8, - S2 et S3: informations de détection de zone som- bre issues des capteurs 2 et 3, - B et B': informations de détection de lumière ar- tificielle des capteurs 2 et 3 issues des seconds moyens d'analyse 9, M1, M2: mémoires d'informations d'allumage des feux et de détection de ciel sombre respectivement, - T1, T2: temporisations. Cet organigramme de la figure 3 débute par des éta- pes d'initialisation 12 de mise sous tension du véhicule et donc du système et 13 de remise à zéro des mémoires M1 et M2 mentionnées précédemment et concernant l'allumage des feux et le ciel sombre. Ensuite, en 14, on détermine si le commodo de con- trôle du fonctionnement des feux du véhicule est activé ou non. Si ce n'est pas le cas, la fonction d'allumage auto- matique des feux AAF est activée, tandis que si c'est le cas, la fonction d'allumage automatique des feux AAF est désactivée, ce qui permet une commande manuelle des feux du véhicule en 15. Si la fonction d'allumage automatique des feux du véhicule est activée, on compare lors de l'étape 16, les in- formations analogiques C2 et C3 issues des capteurs 2 et 3 pour comparer les niveaux des composantes de signal continu dans les sorties de ces capteurs afin d'analyser le niveau de lumière naturelle dans l'environnement du véhicule. Si ces deux niveaux sont différents, après une tem- porisation par exemple de 20 secondes en 17, on passe lors de l'étape 18, à une détection de ciel sombre en déterminant en 19, si la différence de potentiel C2-C3 entre les sorties des capteurs 2 et 3 est supérieure à un seuil prédéterminé par exemple dV. Si c'est le cas, on mémorise en 20, une in- formation de ciel sombre en plaçant la mémoire M2 à l'état 1. Si la réponse au test en 16 est positive, indiquant que les niveaux C2 et C3 issus des capteurs 2 et 3 sont égaux, on passe en 21 à un autre test pour déterminer si l'un des capteurs 2 ou 3 détecte la présence d'une lumière artificielle dans l'environnement du véhicule. Si la sortie B ou B' de l'un ou de l'autre de ces capteurs est à O, c'est à dire qu'il ne détecte pas de lu- mière artificielle, on passe à l'étape 22 de traitement de la lumière naturelle en déterminant lors de l'étape 23, si les sorties S2 et S3 des capteurs 2 et 3 détectent une zone sombre. Si c'est le cas, on place la mémoire M1 d'allumage des feux du véhicule, à l'état 1, pour stocker une informa- tion de commande de cet allumage lors de l'étape 24. Ensuite, on analyse en 25, l'état de la mémoire M2 de détection de ciel sombre pour commander lors de l'étape 26, l'allumage des feux du véhicule, si cette mémoire M2 n'est pas activée. Cette mémoire M2 est ensuite réinitialisée à 0 lors de l'étape 27. Puis, lors de l'étape 28, on surveille l'état des sorties S2 et S3 des capteurs 2 et 3, pour maintenir les feux du véhicule allumés tant que l'un ou l'autre de ces capteurs détecte une zone sombre. Si la réponse au test en 28 est négative, on décré- mente une première temporisation T1 lors des étapes 29 et 30 pour maintenir l'allumage des feux pendant une période de temps prédéterminée avant de commander l'extinction des feux du véhicule lors de l'étape 31, à l'expiration de cette tem- porisation. Si la réponse au test en 25 est positive, c'est à dire si la mémoire M2 est activée pour indiquer la présence d'un ciel sombre, on décrémente lors des étapes 32 et 33, une seconde temporisation T2 avant de commander l'allumage des feux du véhicule après analyse de l'état de la mémoire M1 lors de l'étape 34. Si cette mémoire M1 est activée, on provoque l'allu- mage des feux du véhicule lors de l'étape 26, tandis que si cette mémoire M1 n'est pas activée, on est renvoyé à l'étape 31 d'extinction des feux. On conçoit alors que cette structure permet grâce aux troisièmes moyens d'analyse différentielle des sorties des capteurs, de détecter un ciel sombre dans l'environne- ment du véhicule, pour délivrer une information de tempori- sation de l'allumage/extinction des feux du véhicule à la suite d'un ordre émanant des premiers moyens d'analyse. Si la réponse au test en 21 est négative, on passe alors au traitement d'une lumière artificielle lors de l'étape 35. Après cette étape, différents tests sont effec- tués, par exemple en 36,37 et 38 pour analyser l'état des sorties des capteurs 2 et 3, c'est-à-dire les informations de détection de lumière artificielle et de détection de zone sombre de ces capteurs 2 et 3, afin de déclencher lors des détections correspondantes, l'allumage des feux du véhicule en 39. Si la réponse à ces différents tests en 36,37 et 38 est négative, on passe à un autre test en 40 pour déterminer si l'une des sorties est activée pour revenir à l'étape 39 d'allumage des feux du véhicule. Si ce n'est pas le cas, on décrémente lors des éta- pes 41 et 42, la temporisation T1 d'allumage/extinction des feux pour provoquer l'extinction des feux en 31 à la suite de l'expiration de cette temporisation. On conçoit alors que ceci permet de piloter le fonc- tionnement des feux du véhicule, lors de la détection de lu- mière artificielle dans l'environnement du véhicule. Il va de soi bien entendu qu'un tel fonctionnement peut être mis en oeuvre sous la conduite d'un programme stocké par exemple dans un module à microprocesseur du sys- tème, constituant la logique 11 décrite en regard de la fi- gure 1. Par ailleurs, une réalisation par composants dis- crets d'un tel système peut être envisagée comme cela est illustré sur la figure 4. On reconnaît en effet sur cette figure 4, les sor- ties des capteurs 2 et 3 qui sont raccordées aux moyens de traitement 8 de lumière naturelle. La sortie de chaque capteur passe alors à travers des moyens de filtrage désignés par la référence générale 45 pour le capteur 2 et des moyens de comparaison à hystérésis du signal filtré à un seuil prédéterminé, désignés par la référence générale 46 pour le capteur 2, afin de délivrer un signal S2 indicatif du résultat de la comparaison pour cons- tituer l'ordre d'allumage/extinction des feux du véhicule en fonction du niveau de lumière naturelle. La branche de circuit correspondant au capteur 3 étant identique, on ne la décrira pas plus en détail par la suite et on notera simplement qu'elle délivre un signal S3 équivalent au signal S2. Ces signaux sont ensuite traités par exemple par comparaison dans la logique 11 et plus particulièrement en entrée de la mémoire M1, de façon classique pour la commande des moyens d'allumage/extinction des feux du véhicule, lors- que les deux signaux sont identiques. Les moyens de traitement de lumière artificielle 9 comportent quant à eux deux portions associées chacune à l'un des capteurs. En fait, ces seconds moyens d'analyse de lumière ar- tificielle comprennent pour chaque capteur, comme par exem- ple pour le capteur 2, des moyens de découplage de la compo- sante de signal continu du signal de sortie de chaque cap- teur, ces moyens étant désignés par la référence générale 47 sur cette figure 4 pour le capteur 2, et des moyens de mise en forme du signal de sortie de ces moyens de découplage, désignés par la référence générale 48 sur cette figure, ces moyens de mise en forme de signal comprenant des moyens d'écrétage 49, des moyens de filtrage 50 et des moyens d'am- plification de signal 51. Les troisièmes moyens d'analyse de ciel sombre dési- gnés par la référence générale 10 comprennent quant à eux des moyens d'amplification différentielle recevant en en- trée, les signaux de sortie des capteurs, ces moyens d'am- plification différentielle étant désignés par la référence générale 52 sur cette figure 4, et des moyens de comparaison de la sortie de ces moyens d'amplification différentielle à un seuil prédéterminé, pour délivrer ou non l'information de temporisation en fonction du résultat de cette comparaison. Ces moyens de comparaison sont désignés par la réfé- rence générale 53 sur cette figure 4. La logique de traitement 11 comprend quant à elle les mémoires Ml et M2 décrites précédemment et les tempori- sations T1 et T2 décrites précédemment. Dans cette figure 4, chaque moyen de mémorisation M1 et M2 comporte deux bascules RS constituées chacune de deux portes NAND, la mémoire M1 étant utilisée pour stocker à partir des informations S2 et S3, une information d'allumage et de maintien de l'allumage des feux du véhicule et la mé- moire M2 étant utilisée pour assurer la mémorisation de la détection de ciel sombre. Les temporisations sont quant à elles constituées par deux monostables. La temporisation Tl est utilisée pour retarder l'extinction des feux à la sortie d'un tunnel par exemple et la temporisation T2 étant utilisée pour retarder l'allumage des feux si une information de ciel sombre est mémorisée. Enfin, les moyens de commande de l'allumage des feux du véhicule désignés par la référence générale 7 comportent un organe commutateur à semi-conducteur commandé par ces moyens, cet organe comportant par exemple un transistor dé- signé par la référence générale 54 sur cette figure 4. I1 va de soi bien entendu que différents modes de réalisation d'un tel système peuvent être envisagés et que celui-ci peut être réalisé soit en composants discrets comme cela a été décrit en regard de cette figure 4, soit sous forme programmée par exemple dans une structure à micropro- cesseur. Les différents moyens de filtrage, d'écrêtage, de comparaison, etc... qui viennent d'être décrits, peuvent être réalisés de façon classique, en utilisant des résistan- ces, des condensateurs, des transistors, des portes et des amplificateurs opérationnels. On conçoit alors que le système selon l'invention présente un certain nombre d'avantages par rapport aux sys- tèmes de l'état de la technique dans la mesure o il permet de piloter avec précision l'allumage et l'extinction des feux d'un véhicule automobile, en analysant l'environnement dans lequel se déplace le véhicule, pour éviter toute com- mande intempestive de ces feux. REVENDICATIONS 1. Système d'allumage automatique des feux d'un vé- hicule automobile, du type comportant au moins deux capteurs de lumière (2,3) dans l'environnement du véhicule, décalés angulairement l'un par rapport à l'autre, et des moyens (6) de traitement des signaux de sortie de ces capteurs pour contrôler le fonctionnement de moyens (7) de commande de l'allumage et de l'extinction des feux du véhicule, caracté- risé en ce que les moyens de traitement (6) comprennent des premiers moyens (8) d'analyse des niveaux des composantes de signal continu dans les sorties des capteurs (2,3) pour ana- lyser le niveau de lumière naturelle dans l'environnement du véhicule et délivrer un ordre d'allumage/extinction des feux en fonction de celui-ci et des seconds moyens (9) d'analyse par détection de la présence de composantes de signal pério- dique dans les sorties des capteurs pour détecter la pré- sence ou non de lumière artificielle dans l'environnement du véhicule et délivrer en conséquence un ordre d'allu- mage/extinction des feux du véhicule. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens (8) d'analyse sont associés à des troisièmes moyens (10) d'analyse différentielle des sorties des capteurs pour détecter un ciel sombre dans l'environne- ment du véhicule et délivrer une information de temporisa- tion de l'allumage des feux du véhicule à la suite d'un or- dre émanant des premiers moyens d'analyse. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé en ce que le premier capteur (2) est dirigé vers la par- tie supérieure du véhicule et le second (3), vers la partie avant ou arrière de celui-ci. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs (2,3) sont disposés au-dessus de la planche de bord du véhicule. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les capteurs (2,3) sont associés au rétroviseur inté- rieur du véhicule. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le premier capteur (2) dirigé vers la partie supérieure du véhicule présente un axe verti- cal et le second (3), dirigé vers l'avant ou l'arrière du véhicule, présente un axe faisant un angle compris entre en- viron 45' et environ 90' avec celui-ci. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs (2,3) com- prennent des photodiodes. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens (8) d'analyse de niveau de lumière naturelle comprennent pour chaque capteur, des moyens de filtrage (45) et des moyens de comparaison à hystérésis (46) du signal filtré à un seuil prédéterminé, pour délivrer un signal indicatif du résultat de la comparaison, ce signal constituant l'ordre d'allu- mage/extinction des feux du véhicule en fonction du niveau de lumière naturelle. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers moyens d'analyse (8) comprennent des moyens de comparaison (11) des ordres d'allumage/extinction émanant des deux capteurs pour n'autoriser l'allu- mage/extinction des feux du véhicule que si les deux ordres sont identiques. 10. Système selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les seconds moyens (9) d'analyse de lumière artificielle comprennent pour cha- que capteur, des moyens de découplage (47) de la composante de signal continu dans le signal de sortie de chaque capteur et des moyens (48) de mise en forme du signal de sortie de ces moyens de découplage. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de mise en forme (48) comprennent des moyens d'écrétage (49), des moyens de filtrage (50) et des moyens d'amplification de signal (51). 12. Système selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 11, caractérisé en ce que les troisièmes moyens d'analyse (10) de ciel sombre comprennent des moyens d'am- plification différentielle (52) recevant en entrée, les si- gnaux de sortie des capteurs et des moyens de comparaison (53) de la sortie de ces moyens d'amplification différen- tielle à un seuil prédéterminé, pour délivrer ou non l'in- formation de temporisation en fonction du résultat de cette comparaison. 13. Système selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 12, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens de mémorisation (M1,M2) de l'ordre d'allumage des feux du véhicule et de l'information de tem- porisation émanant des premiers et troisièmes moyens d'ana- lyse respectivement. 14. Système selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les moyens de trai- tement comprennent des moyens de temporisation (T2) de l'ex- tinction des feux du véhicule à partir des ordres émanant des premiers et seconds moyens d'analyse. 15. Système selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les moyens de com- mande (7) de l'allumage et de l'extinction des feux du véhi- cule comportent un organe commutateur à semi-conducteur (54) commandé par les moyens de traitement.