Brevet FR3013554A1 — publié le 20150522

Dispositif lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile. L'invention est relative à un dispositif lumineux, notamment d'éclairage 5 et/ou de signalisation d'un véhicule automobile. Les besoins récents en simplicité et en compacité des véhicules automobiles requièrent d'optimiser les architectures d'alimentation électriques des sources de lumière des dispositifs lumineux de ces véhicules. Par ailleurs, dans le but d'augmenter la puissance lumineuse ou la 10 diversité des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation réalisées par un dispositif lumineux, il est toutefois nécessaire d'augmenter, corrélativement, le nombre de sources de lumière que comporte ce dispositif lumineux. Une telle augmentation pose toutefois le problème de l'alimentation correcte en énergie électrique de ces sources de lumière. 15 La tension d'alimentation, nécessairement limitée par la tension nominale de la batterie du véhicule, impose en outre, dans un but de rationalisation et d'uniformisation des conditions de fonctionnement de chacune des sources de lumière du dispositif, et, en définitive de souplesse de commande de l'ensemble, une alimentation par un courant d'alimentation moyen de même valeur. 20 Une augmentation importante du nombre de sources de lumière ne peut être facilement envisagée, en raison des contraintes d'alimentation. En effet, les courants d'alimentation délivrés à ces sources de lumière sont nécessairement limités par les caractéristiques techniques de construction des sources d'alimentation régulant ces derniers. 25 Par exemple, un circuit de pilotage de l'alimentation en courant est conçu pour délivrer un courant d'intensité nominale déterminée ne pouvant excéder un courant d'alimentation d'intensité maximale délivrée aux sources de lumière sous une tension nominale, soit en définitive une puissance d'alimentation maximale limitée. 30 L'augmentation du nombre de sources de lumière dans un dispositif lumnieux pose donc le problème de la commande du courant d'alimentation délivré par la source d'alimentation, lorsque la tension d'alimentation maximum n'est pas suffisante pour connecter en série toutes les sources nécessaires à la réalisation d'une fonction d'éclairage et/ou de signalisation souhaitée. Dans cette situation, le nombre total de sources de lumière est trop important, car, chaque source de lumière imposant sensiblement une tension de fonctionnement nominale, la source d'alimentation ne peut fournir la tension totale, somme des tensions nominales de fonctionnement de chacune des sources de lumière, tension totale nécessaire au fonctionnement du dispositif. Une solution au problème précité, consistant à multiplier le nombre de sources d'alimentation, ne peut, en pratique, être envisagée, en raison de la multiplication de la complexité des circuits de commande pour la réalisation de la fonction d'éclairage et/ou de signalisation souhaitée, et, de la diminution corrélative de la fiabilité du dispositif, en raison même de l'augmentation de cette complexité. En outre, la solution précitée ne peut être envisagée en raison de l'augmentation correspondante des coûts d'implémentation à l'échelle industrielle, du fait de cette multiplication. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités. La présente invention a donc pour objet un dispositif lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile, comportant : - une pluralité de sources de lumière ; - une source d'alimentation délivrant un courant d'alimentation de valeur prédéterminée ; caractérisé en ce que ladite pluralité de sources de lumière est subdivisée en une pluralité de groupes de sources de lumière comportant chacun un nombre déterminé de sources de lumière connectées en série, l'un desdits groupes définissant un groupe de référence et tous les autres groupes étant chacun un groupe régulé, les groupes régulés étant connectées en parallèle à la source d'alimentation et en ce que le dispositif comporte au moins un moyen de commande, ledit moyen de commande commandant une régulation du courant délivré par la source d'alimentation à chacun des groupes régulés à une valeur sensiblement égale à celle du courant circulant dans le groupe de référence. Grâce à l'invention, chaque groupe de sources de lumière nécessite une 5 tension d'alimentation nominale inférieure à celle requise par la totalité des sources de lumière. Ainsi, la source d'alimentation est donc capable de délivrer une tension d'une valeur maximale prédéterminée apte à alimenter le dispositif de façon à ce qu'il puisse fonctionner de manière satisfaisante. En outre, chaque source de lumière reçoit un courant de même intensité électrique de façon à 10 garantir l'homogénéité de l'alimentation électrique dans le dispositif lumineux et donc que chaque source de lumière puisse émettre un flux lumineux de même intensité. Si on le souhaite, la valeur du courant circulant dans le groupe de référence est exactement égale à la valeur des courants délivrés aux groupes 15 régulés. De préférence, la source d'alimentation est apte à délivrer un courant de valeur constante. Dans un mode de réalisation de l'invention, chacun des groupes régulés comporte un nombre de sources de lumière inférieur ou égal au nombre de 20 sources de lumière du groupe de référence. Cette caractéristique permet de simplifier la commande de l'ensemble des groupes de sources de lumière. Avantageusement, au moins un groupe régulé comporte un nombre de sources de lumière strictement inférieur au nombre de sources de lumière du groupe de référence. Le cas échéant, ce groupe régulé comporte au moins une 25 charge de compensation, par exemple une charge résistive, connectée en série avec les sources de lumière de ce groupe régulé. Dans ce cas, la charge de compensation est agencée pour adapter l'impédance de son groupe régulé de manière à ce que cette impédance soit identique à celle du groupe de référence. Dans un mode de réalisation de l'invention, le moyen de commande 30 comporte au moins un circuit à miroir de courant pour commander ladite régulation du courant délivré par l'alimentation à chacun des groupes régulés. Par exemple, le circuit à miroir de courant peut comporter un transistor bipolaire de référence connecté au groupe de référence et pour chaque groupe régulé au moins un transistor bipolaire de régulation connecté audit groupe régulé et au transistor bipolaire de référence. Le cas échéant, le transistor bipolaire de référence peut présenter une électrode de collecteur reliée à une borne du groupe de référence et une électrode d'émetteur reliée à la masse du dispositif, notamment par l'intermédiaire d'une résistance. En outre, pour chaque groupe régulé, le transistor bipolaire de régulation peut présenter une électrode de collecteur reliée à une borne dudit groupe régulé, une électrode d'émetteur reliée à la masse du dispositif, notamment par l'intermédiaire d'une résistance et une électrode de base reliée à l'électrode de base du transistor bipolaire de référence. Préférentiellement, les électrodes de base des transistors bipolaire de 15 régulation et de référence sont avantageusement reliées directement entre elles, sans la présence d'un composant électronique entre ces électrodes de bases. Selon une variante d'exécution de l'invention, les transistors bipolaires de référence et de régulation sont tous commandés le groupe de référence. Par exemple, les électrodes de bases des transistors de référence et de 20 régulation peuvent être reliées, notamment en parallèle, à une borne du groupe de référence Dans une autre variante d'exécution de l'invention, le dispositif lumineux peut comporter un moyen de régulation pour réguler le courant d'alimentation délivré par la source d'alimentation audit groupe de référence, les transistors 25 bipolaires de référence et de régulation étant tous commandés par le moyen de régulation. Dans ce cas, le courant d'alimentation délivré audit groupe de référence est régulé à une intensité de référence, sensiblement égal à la valeur du courant d'alimentation délivré par la source d'alimentation divisée par le nombre de groupe de sources de lumière. Cette caractéristique offre l'avantage 30 de fournir la même consigne de régulation aux transistors de référence et de régulation Avantageusement, le moyen de régulation comporte au moins un transistor bipolaire de commande dont l'électrode de collecteur est reliée, notamment par une résistance, en parallèle à la source d'alimentation, dont l'électrode de base est reliée à une borne du groupe de référence et dont l'électrode d'émetteur est reliée à l'électrode de base de tous les transistors bipolaires de référence et de régulation. Le cas échéant, l'électrode de base du transistor de commande est connectée à la borne du groupe de référence elle-même connectée à l'électrode de collecteur du transistor de référence Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif lumineux comporte au moins un moyen de gestion de défaillance d'un groupe régulé agencé pour détecter une défaillance dudit groupe régulé et pour arrêter la délivrance du courant d'alimentation au groupe de référence lorsque une défaillance est détectée. On entend par défaillance d'un groupe régulé une défaillance d'un composant électronique dudit groupe, en particulier d'une source de lumière dudit groupe. Dans ce cas, lorsque le moyen de gestion de défaillance détecte une défaillance d'un groupe régulé, il interrompt la délivrance de l'alimentation au groupe de référence. Par conséquent, le moyen de commande du dispositif va donc réguler l'alimentation des groupes régulé à une valeur identique à celle du courant circulant dans le groupe de référence, en l'occurrence une valeur nulle. On peut également observer que grâce à l'invention, lorsqu'une source de lumière du groupe de référence est défaillante, le courant circulant dans le groupe de référence chute à une valeur nulle entrainant une régulation des courants circulant dans les groupes régulés à une valeur également nulle. Ainsi, l'invention permet d'éteindre toutes les sources de lumière du dispositif lumineux lorsque l'une de ces sources est défaillante et garantit donc qu'aucune fonction d'éclairage et/ou de signalisation réalisée de façon incomplète ne peut être émise par le dispositif lumineux. Avantageusement, le moyen de gestion de défaillance comporte un premier transistor connecté audit groupe régulé et un deuxième transistor connecté audit groupe de référence de façon à ce que le courant d'alimentation soit délivré au groupe de référence via le deuxième transistor, le premier transistor étant également connecté au deuxième transistor. Par exemple, le premier transistor peut être un transistor MOSFET à 5 canal N dont la grille est connectée au groupe régulé et dont la source est connectée à la masse du dispositif et le deuxième transistor peut être un transistor MOSFET à canal P dont la source est connectée à la source d'alimentation du dispositif, dont le drain est connecté à une borne du groupe de référence et dont la grille est connectée au drain du premier transistor. Le cas 10 échéant, la grille du deuxième transistor est également connectée à la source d'alimentation via un circuit de résistance-capacité Dans un mode de réalisation de l'invention, chaque source de lumière est une diode électroluminescente. Le cas échéant, la source d'alimentation du dispositif peut être un circuit 15 de pilotage relié à la batterie d'un véhicule automobile et agencé pour convertir l'alimentation électrique fournie par ladite batterie en un courant électrique d'intensité constante. Avantageusement, le dispositif lumineux peut être agencé pour que toutes les sources de lumière du dispositif soient aptes à réaliser une fonction 20 photométrique réglementaire d'éclairage et/ou de signalisation. Par exemple, les sources de lumière sont aptes à réaliser sélectivement plusieurs fonctions photométriques réglementaires, notamment choisies parmi les fonctions suivantes : - un feu diurne (en anglais Daytime Running Lamp ou encore DRL) ; 25 - un indicateur de direction ; - un feu stop ; - un feu de position. Le dispositif, objet de l'invention, sera mieux compris à la lecture de la 30 description et à l'observation des dessins ci-après, dans lesquels : - la figure 1 représente, à titre illustratif, un schéma d'un dispositif lumineux selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 représente, à titre illustratif, un schéma d'un dispositif lumineux selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente, de manière illustrative, un dispositif lumineux 1 d'un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention comportant une pluralité de diodes électroluminescentes (LEDs). La pluralité de LEDs est apte à réaliser une fonction photométrique réglementaire d'éclairage et/ou de signalisation telle qu'un feu diurne. La pluralité de LEDs est subdivisée en un nombre N de groupes de LEDs Cl à GN comportant chacun un nombre déterminé de LEDs connectées en série. Le groupe Cl définit un groupe de référence et tous les autres groupes G2 à GN sont chacun un groupe régulé. Chacun des groupes régulés G2 à GN comporte un nombre de sources LEDs inférieur au nombre de LEDs du groupe de Cl. Les groupes régulés G2 à GN comportent chacun une charge de compensation C2 à CN, ici sous la forme de trois résistances montées en parallèle, connectée en série avec les LEDs. Les charges de compensation sont agencées pour adapter l'impédance des groupes régulés G2 à GN de manière à ce que cette impédance soit identique à celle du groupe de référence Cl. Le dispositif lumineux 1 comporte un circuit de pilotage 2 relié à la batterie (non représentée) d'un véhicule automobile et agencé pour convertir l'alimentation électrique fournie par ladite batterie en un courant d'alimentation 25 électrique de valeur constante prédéterminée I. Le groupe de référence Cl et les groupes régulés G2 à GN sont connectés en parallèle au circuit de pilotage 2. Le dispositif comporte au moins un moyen de commande 3 commandant une régulation du courant 12 à IN délivré par le circuit de pilotage 2 à chacun des 30 groupes régulés G2 à GN à une valeur exactement égale à celle du courant circulant dans le groupe de référence 11. Le courant d'alimentation 11 délivré audit groupe de référence Cl est régulé à une intensité de référence I/N, sensiblement égal à la valeur du courant d'alimentation I délivré par le circuit de pilotage 2 divisée par le nombre N de groupe de sources de lumière. Le moyen de commande 3 est un circuit à miroir de courant 3 comportant un transistor bipolaire de référence Q1 dont l'électrode de collecteur est reliée à une borne du groupe de référence G1, en l'occurrence à la cathode de la dernière LED en série du groupe de référence G1 et dont l'électrode d'émetteur est reliée à la masse du dispositif, notamment par l'intermédiaire d'une résistance R1 Le circuit à miroir de courant 3 comporte également pour chaque groupe régulé Ci, un transistor bipolaire de régulation Qi dont l'électrode de collecteur est reliée à une borne du groupe régulé Ci, en l'occurrence à une borne de la charge de compensation Ci du groupe régulé Ci, dont l'électrode d'émetteur est reliée à la masse du dispositif, notamment par l'intermédiaire d'une résistance Ri et dont l'électrode de base est reliée à l'électrode de base du transistor bipolaire de référence Q1. Les électrodes de base des transistors bipolaire de régulation Q2 à QN sont avantageusement reliées directement, sans la présence d'un composant électronique entre ces électrodes de bases, à l'électrode de base du transistor 20 bipolaire de référence Q1. Le dispositif lumineux 1 comporte un moyen de régulation 4 pour réguler le courant d'alimentation délivré par le circuit de pilotage 2 audit groupe de référence G1, les transistors bipolaires de référence Q1 et de régulation Q2 à QN étant tous commandés par le moyen de régulation 4. 25 Le moyen de régulation 4 comporte au moins un transistor bipolaire de commande Qc dont l'électrode de collecteur est reliée, via une résistance Rc, en parallèle au circuit de pilotage 2, dont l'électrode de base est reliée à une borne du groupe de référence G1, en l'occurrence à la cathode de la dernière LED en série du groupe de référence G1, et dont l'électrode d'émetteur est reliée à 30 l'électrode de base de tous les transistors bipolaires de référence Q1 et de régulation Q2 à QN. De cette façon, le moyen de régulation 4 offre la même consigne de régulation aux transistors de référence Q1 et de régulation Q2 à QN. Grâce à l'invention, chaque groupe de LEDs Gi nécessite une tension d'alimentation nominale E,ULED, égale à la somme des tensions d'alimentation nominale de chaque LED du groupe Gi, inférieure à celle requise par la totalité 5 des LEDs. Le circuit de pilotage 2 est donc capable de délivrer une tension d'une valeur maximale prédéterminée apte à alimenter le dispositif 1 de façon à ce qu'il puisse fonctionner de manière satisfaisante. En outre, chaque LED reçoit un courant de même intensité électrique I/N de façon à garantir l'homogénéité de l'alimentation électrique dans le dispositif lumineux et donc que chaque LED 10 puisse émettre un flux lumineux de même intensité. On a représenté en figure 2 un dispositif lumineux 10 d'un véhicule automobile selon un autre mode de réalisation de l'invention, comportant une pluralité de diodes électroluminescentes (LEDs). Le dispositif lumineux 10 de la figure 2 est en tout point semblable au 15 dispositif 1 de la figure 1 dans le cas d'une subdivision en deux groupes de LEDs G1 et G2, à l'exception du fait que le groupe G1 n'est pas connecté directement au circuit de pilotage 2. Le dispositif lumineux 10 comporte au moins un moyen de gestion 5 de défaillance du groupe régulé G2 agencé pour détecter une défaillance dudit 20 groupe régulé G2 et pour arrêter la délivrance du courant d'alimentation 11 au groupe de référence G1 lorsque une défaillance est détectée. Le moyen de gestion 5 de défaillance comporte un premier transistor T1 connecté audit groupe régulé G2 et un deuxième transistor T2 connecté audit groupe de référence G1 de façon à ce que le courant d'alimentation 11 soit 25 délivré au groupe de référence G1 via le deuxième transistor T2, le premier transistor T1 étant également connecté au deuxième transistor T2. Le premier transistor T1 est un transistor MOSFET à canal N dont la grille est connectée au groupe régulé G2, en l'occurrence à la cathode de la dernière LED en série du groupe régulé G2, et dont la source est connectée à la masse 30 du dispositif. Le deuxième transistor T2 est un transistor MOSFET à canal P dont la source est connectée au circuit de pilotage 2 du dispositif 10, dont le drain est connecté à une borne du groupe de référence Cl, en l'occurrence à l'anode de la première LED en série du groupe de référence Cl, et dont la grille est connectée au drain du premier transistor Tl. De plus, la grille du deuxième transistor T2 est également connectée au circuit de pilotage T2 via un circuit de résistance-capacité RC. Lorsque une LED du groupe régulé G2 subit une défaillance, le courant 12 chute dans le deuxième groupe régulé G2. Par conséquent, le premier transistor T1 passe à l'état bloqué entrainant également le blocage du deuxième transistor T2. Ainsi, lors d'une défaillance d'une LED du groupe régulé G2, le moyen de gestion 5 interrompt la délivrance de l'alimentation 11 au groupe de référence Cl. On peut également observer que lorsqu'une source de lumière du groupe de référence Cl est défaillante, le courant 11 circulant dans le groupe de référence Cl chute à une valeur nulle entrainant une régulation par le moyen de régulation 3 du courant 12 circulant dans le groupe régulé G2 à une valeur également nulle. Ainsi, l'invention permet d'éteindre toutes les sources de lumière du dispositif lumineux 1 lorsque l'une de ces sources est défaillante.20 REVENDICATIONS1/ Dispositif lumineux (1 ; 10), notamment d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile, comportant : - une pluralité de sources de lumière ; - une source d'alimentation (2) délivrant un courant d'alimentation de valeur prédéterminée ; caractérisé en ce que ladite pluralité de sources de lumière est subdivisée en une pluralité de groupes de sources de lumière (Cl, G2, GN) comportant chacun un nombre déterminé de sources de lumière connectées en série, l'un desdits groupes définissant un groupe de référence (Cl) et tous les autres groupes étant chacun un groupe régulé (G2, GN), les groupes régulés étant connectées en parallèle à la source d'alimentation et en ce que le dispositif comporte au moins un moyen de commande (3), ledit moyen de commande commandant une régulation du courant (12, IN) délivré par la source d'alimentation à chacun des groupes régulés à une valeur sensiblement égale à celle du courant (11) circulant dans le groupe de référence. 2/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon la revendication précédente, 20 caractérisé en ce que chacun des groupes régulés (G2, GN) comporte un nombre de sources de lumière inférieur ou égal au nombre de sources de lumière du groupe de référence (Cl). 3/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon la revendication précédente, 25 caractérisé en ce qu'au moins un groupe régulé (G2, GN) comporte un nombre de sources de lumière strictement inférieur au nombre de sources de lumière du groupe de référence (Cl) et en ce que ce groupe régulé comporte au moins une charge de compensation (02 , ON), par exemple une charge résistive, connectée en série avec les sources de lumière de ce groupe régulé. 30 4/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon l'une des revendications précédentes,caractérisé en ce que le moyen de commande (3) comporte au moins un circuit à miroir de courant (3) pour commander ladite régulation du courant délivré par l'alimentation à chacun des groupes régulés (G2, GN). 5/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit à miroir de courant (3) comporte un transistor bipolaire de référence (Q1) connecté au groupe de référence (Cl) et pour chaque groupe régulé (G2, GN) au moins un transistor bipolaire de régulation (Q2, QN) connecté audit groupe régulé et au transistor bipolaire de référence. 6/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le transistor bipolaire de référence (Q1) présente une électrode de collecteur reliée à une borne du groupe de référence (Cl) et une électrode d'émetteur reliée à la masse du dispositif, notamment par l'intermédiaire d'une résistance (R1). 7/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que pour chaque groupe régulé (G2 ; GN), le transistor bipolaire de régulation (Q2 ; QN) présente une électrode de collecteur reliée à une borne dudit groupe régulé, une électrode d'émetteur reliée à la masse du dispositif, notamment par l'intermédiaire d'une résistance (R2 ; RN) et une électrode de base reliée à l'électrode de base du transistor bipolaire de référence (Q1). 8/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les transistors bipolaires de référence (Q1) et de régulation (Q2, QN) sont tous commandés le groupe de référence (Cl). 9/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon l'une des revendications 5 à 7, 30 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de régulation (4) pour réguler le courant d'alimentation (11) délivré par la source d'alimentation (2) audit groupe deréférence (Cl), les transistors bipolaires de référence (Q1) et de régulation (Q2, QN) étant tous commandés par le moyen de régulation. 10/ Dispositif lumineux (1 ; 10) selon la revendication précédente, 5 caractérisé en ce que le moyen de régulation (4) comporte au moins un transistor bipolaire de commande (Qc) dont l'électrode de collecteur est reliée, notamment par une résistance (Rc), en parallèle à la source d'alimentation (2), dont l'électrode de base est reliée à une borne du groupe de référence (Cl) et dont l'électrode d'émetteur est reliée à l'électrode de base de tous les transistors 10 bipolaires de référence (Q1) et de régulation (Q2, QN). 11/ Dispositif lumineux (10) selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de gestion (5) de défaillance d'un groupe régulé (G2) agencé pour détecter une défaillance dudit groupe 15 régulé et pour arrêter la délivrance du courant d'alimentation (11) au groupe de référence (Cl) lorsque une défaillance est détectée. 12/ Dispositif lumineux (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de gestion (5) de défaillance comporte un premier transistor 20 (T1) connecté audit groupe régulé (G2) et un deuxième transistor (T2) connecté audit groupe de référence (Cl) de façon à ce que le courant d'alimentation (11) soit délivré au groupe de référence via le deuxième transistor, le premier transistor étant également connecté au deuxième transistor. 25 13/ Dispositif lumineux (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier transistor (T1) est un transistor MOSFET à canal N dont la grille est connectée au groupe régulé (G2) et dont la source est connectée à la masse du dispositif et en ce que le deuxième transistor (T2) est un transistor MOSFET à canal P dont la source est connectée à la source d'alimentation (2) 30 du dispositif, dont le drain est connecté à une borne du groupe de référence (Cl) et dont la grille est connectée au drain du premier transistor.14/ Dispositif (1 ; 10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque source de lumière est une diode électroluminescente. 15 / Dispositif (1 ; 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la source d'alimentation (2) du dispositif est un circuit de pilotage (2) relié à la batterie d'un véhicule automobile et agencé pour convertir l'alimentation électrique fournie par ladite batterie en un courant électrique d'intensité 10 constante.