Brevet FR3034841A1 — publié le 20161014

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE POUR UN BLOC OPTIQUE DE VÉHICULE, À FAISCEAU LUMINEUX ASSURANT UN ÉCLAIREMENT CONSTANT D'UN OBSTACLE QUELLE QUE SOIT SA POSITION L'invention concerne les dispositifs d'éclairage qui équipent certains blocs optiques de véhicule et qui sont destinés à éclairer des obstacles détectés dans une zone située devant le véhicule. Comme le sait l'homme de l'art, certains véhicules comprennent au moins un boc optique équipé d'un dispositif d'éclairage, parfois appelé « marking light », et comportant une source délivrant un faisceau lumineux et des moyens de contrôle agencés, en cas de détection d'un obstacle en un endroit d'une zone située devant leur véhicule, pour faire fonctionner la source de sorte qu'elle éclaire dynamiquement cet obstacle détecté. L'obstacle étant éclairé par un faisceau lumineux dédié, le conducteur dispose de plus de temps pour effectuer une manoeuvre destinée à l'éviter, et donc cela permet de diminuer la probabilité d'une collision. Le faisceau lumineux est soit projeté vers l'avant, via au moins une lentille, soit réfléchi vers l'avant par un miroir rotatif. L'obstacle est généralement détecté par analyse d'images acquises par une caméra vidéo ou infrarouge embarquée dans le véhicule ou par analyse de données acquises par un radar ou un sonar embarqué dans le véhicule. Dans les dispositifs d'éclairage actuels le faisceau lumineux, délivré par la source, est intense et étroit (avec un angle d'éclairement (ou largeur) sensiblement fixe). Hélas, l'éclairement (ou la quantité de lumière) que reçoit l'obstacle, comme par exemple un piéton, et l'étroitesse du faisceau lumineux ne sont pas bien adaptés à toutes les situations de vie, et en particulier aux situations dans lesquelles le piéton se trouve assez proche ou assez loin du véhicule. Ainsi, le piéton peut être ébloui dans certaines circonstances et la probabilité qu'il soit détecté par le conducteur peut varier sensiblement en fonction de la distance qui le sépare du véhicule. En effet, pour que la détection du piéton soit optimisée, le dispositif doit l'éclairer dans sa largeur. 3034841 2 Par conséquent, lorsqu'un piéton est proche de la voiture, il est éclairé partiellement et donc risque de ne pas être identifié correctement par le conducteur. L'invention a notamment pour but d'améliorer la situation. 5 Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage, destiné à équiper un bloc optique de véhicule, et comprenant une source propre à délivrer un faisceau lumineux et des moyens de contrôle agencés, en cas de détection d'un obstacle en un endroit d'une zone située devant le véhicule, pour faire fonctionner la source de sorte qu'elle éclaire cet obstacle détecté. la Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait que ses moyens de contrôle sont agencés pour faire varier une alimentation électrique de la source en fonction d'une position relative d'un obstacle détecté par rapport au véhicule, de sorte que l'éclairement de cet obstacle par le faisceau lumineux soit sensiblement constant quelle que soit cette position relative. 15 Ainsi, un obstacle détecté peut être éclairé de façon sensiblement constante et sans être ébloui quel que soit son éloignement du véhicule. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : 20 il peut comprendre des moyens d'action agencés pour faire varier un angle d'éclairement (ou largeur) du faisceau lumineux. Dans ce cas, ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour déterminer une valeur de cet angle d'éclairement en fonction d'une position angulaire de l'obstacle détecté par rapport à une direction de référence du faisceau lumineux, et pour contrôler 25 les moyens d'action de sorte qu'ils induisent un angle d'éclairement du faisceau lumineux égal à cette valeur déterminée. Cette adaptation de la largeur du faisceau lumineux permet d'optimiser la quantité d'énergie qui atteint la cible (ou obstacle détecté). Les niveaux d'éblouissement temporaire peuvent ainsi être optimisés : un faisceau étroit et intense 30 risque en effet d'être gênant à courte distance, tandis qu'un faisceau à largeur optimisée envoie moins d'énergie et donc éblouit moins ; > les moyens d'action peuvent comprendre au moins une lentille et des moyens d'entraînement agencés pour entraîner en translation cette 3034841 3 lentille en fonction de la valeur déterminée de l'angle d'éclairement ; - la lentille peut être d'un type choisi parmi au moins le type biconcave, le type biconvexe, le type plan-convexe, et le type plan-concave ; > l'éclairement E de l'obstacle peut être défini par une loi E = 5 E(dréf)((dréf*COSE))/C1002, où dréf est une distance de référence prédéfinie, doB est la distance séparant le véhicule de l'obstacle, et 0 est un angle représentatif de la position angulaire de l'obstacle par rapport à la direction de référence du faisceau lumineux ; il peut comprendre des moyens de déplacement agencés pour positionner 10 angulairement la source en fonction d'une instruction représentative de la position relative de l'obstacle par rapport au véhicule ; la source peut comprendre au moins une diode électroluminescente et au moins une lentille placée en aval de cette diode électroluminescente par rapport à un sens de propagation de photons d'éclairement délivrés par 15 cette dernière. L'invention propose également un bloc optique destiné à équiper un véhicule et comprenant un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type 20 automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : 25 la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue du dessus, deux voies de circulation adjacentes, sur l'une desquelles circule un véhicule équipé d'un bloc optique comprenant un dispositif d'éclairage selon l'invention, la figure 2 illustre de façon schématique et fonctionnelle un exemple de 30 véhicule comprenant notamment un bloc optique comportant un dispositif d'éclairage selon l'invention, et des moyens d'observation de la zone située devant lui, 3034841 4 la figure 3 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans un plan vertical, une partie d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, la figure 4 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans un 5 plan vertical, une partie d'un second exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, et la figure 5 illustre de façon schématique, dans une vue du dessus, deux voies de circulation adjacentes, sur l'une desquelles circule un véhicule équipé d'un bloc optique comprenant un dispositif d'éclairage du type de 1 o celui illustré sur la figure 4. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'éclairage DE destiné à équiper un bloc optique BO d'un véhicule V et à éclairer de façon dédiée un obstacle OB détecté dans une zone située devant ce véhicule V. 15 Sur les figures, la direction X est la direction longitudinale du véhicule V, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux qui comportent respectivement les portes latérales (ou portières), la direction Y est la direction transversale du véhicule V, laquelle est sensiblement perpendiculaire aux côtés latéraux, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle 20 est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le bloc optique BO est destiné à équiper un véhicule automobile. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule équipé d'au moins un bloc optique comprenant un dispositif 25 d'éclairage. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le bloc optique est un phare (ou projecteur avant). Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de bloc optique. Elle concerne également les feux arrière pour les situations où le véhicule circule en marche 30 arrière. On a schématiquement illustré sur la figure 1 deux voies de circulation adjacentes VC1 et VC2. Sur la première voie de circulation VC1 circule un véhicule V équipé d'un bloc optique BO comprenant un dispositif d'éclairage 3034841 5 DE selon l'invention. On notera que le bloc optique BO peut être exclusivement dédié au dispositif d'éclairage DE ou bien il peut comprendre le dispositif d'éclairage DE ainsi qu'au moins un autre dispositif d'éclairage assurant au moins une 5 fonction photométrique différente de celle concernée par l'invention (à savoir l'éclairage d'obstacles détectés devant le véhicule V). On entend ici par « fonction photométrique » une fonction d'éclairage ou une fonction de signalisation du véhicule V ou d'un événement relatif au véhicule V ou encore une fonction lumineuse esthétique (comme par exemple 1 o une signature lumineuse). Comme cela est mieux illustré sur la figure 2, un dispositif d'éclairage DE selon l'invention comprend au moins une source SL et des moyens de contrôle MC. Au moins la source SL est installée dans un espace interne du bloc 15 optique BO qui est délimité notamment par une glace et un boîtier. La glace est solidarisée fixement (par exemple par collage) et de façon étanche au boîtier. Elle peut être réalisée en matière plastique (ou synthétique) transparente ou bien en verre. Comme illustré sur la figure 1, la source SL est propre à délivrer un 20 faisceau lumineux FL selon une direction principale dp. Comme cela est partiellement illustré sur les exemples non limitatifs des figures 3 et 4, cette source SL comprend des moyens de génération de photons MG et au moins un circuit électronique permettant de faire varier l'alimentation électrique des moyens de génération de photons MG en fonction d'une instruction (ou 25 commande) délivrée par les moyens de contrôle MC. Par exemple, les moyens de génération de photons MG peuvent comporter au moins une diode électroluminescente (ou LED). En variante, ils peuvent comporter au moins une diode laser ou un laser à gaz ou encore une lampe (ou ampoule). 30 Comme illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, les moyens de génération de photons MG peuvent être éventuellement montés sur un radiateur RR destiné à favoriser la dissipation des calories qu'ils produisent lorsqu'ils génèrent des photons. 3034841 6 On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, que la source SL peut également et avantageusement comprendre au moins une lentille LR placée en aval des moyens de génération de photons MG (ici au moins une diode électroluminescente) par rapport au sens de propagation 5 des photons d'éclairement qui sont délivrés par les moyens de génération de photons MG. Cette lentille LR est chargée de transformer les photons en un faisceau lumineux FL destiné à éclairer un obstacle OB détecté. Par ailleurs, cette lentille LR est préférentiellement réalisée dans une matière transparente. Par exemple, elle peut être réalisée dans une matière 1 o plastique synthétique, telle que le polyacrylate qui offre l'avantage d'offrir de bonnes propriétés optiques (notamment une bonne transparence) et mécaniques (notamment une bonne rigidité). Les moyens de contrôle MC interviennent lorsqu'un obstacle OB, comme par exemple et non limitativement un piéton, a été détecté en un 15 endroit ej d'une zone qui est située devant le véhicule V. Cette détection peut être réalisée par des moyens de détection MDN en fonction de données numériques acquises par des moyens d'acquisition MA installés en des endroits choisis du véhicule V (ici dans sa partie avant). Ces moyens d'acquisition MAQ peuvent, par exemple, comprendre au moins 20 une caméra vidéo ou infrarouge ou au moins un radar ou au moins un laser scanner ou au moins un lidar. Par exemple et comme illustré non limitativement sur la figure 2, les moyens d'acquisition MAQ peuvent être implantés dans le bouclier ou pare-chocs avant du véhicule V, ou dans une partie haute du pare-brise, ou encore dans le bloc optique BO lui-même. 25 Ces moyens d'acquisition MAQ peuvent, par exemple, communiquer les données numériques acquises aux moyens de détection MDN soit directement, soit indirectement via un réseau de communication RC embarqué dans le véhicule V comme illustré non limitativement sur la figure 2. Les moyens de détection MDN du véhicule V sont chargés d'analyser 30 les données numériques acquises par les moyens d'acquisition MAQ, afin de détecter la présence d'obstacle(s) OB (ici devant le véhicule V). Si les moyens de détection MDN détectent un tel obstacle OB, ils en informent les moyens de contrôle MC. Ces moyens de détection MDN peuvent faire partie d'un 3034841 7 calculateur ou bien ils peuvent constituer un équipement électronique embarqué. Par conséquent, les moyens de détection MDN peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels ou bien d'une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. 5 De même, les moyens de contrôle MC peuvent faire partie d'un calculateur ou bien ils peuvent constituer un équipement électronique embarqué. Par conséquent, les moyens de contrôle MC peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels ou bien d'une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. la On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 2 les moyens de détection MDN sont physiquement séparés des moyens de contrôle MC. Mais cela n'est pas obligatoire. Ils pourraient en effet faire partie d'un même calculateur. On notera également que les moyens d'acquisition MAQ et/ou les 15 moyens de détection MDN peuvent éventuellement faire partie du dispositif d'éclairage DE. Mais ce n'est pas obligatoire. En effet, ils pourraient faire partie d'un dispositif d'observation embarqué dans le véhicule V et assurant au moins une autre fonction au sein de ce dernier (V), comme par exemple la détection de véhicules en amont du véhicule V pour un système de régulation 20 de vitesse ou la détection de lignes pour un système de recentrage dans la voie de circulation. Les moyens de contrôle MC sont agencés, en cas de détection d'un obstacle OB en un endroit ej d'une zone située devant le véhicule V, pour faire varier l'alimentation électrique de la source SL en fonction d'une position 25 relative d'un obstacle OB détecté par rapport au véhicule V, de sorte qu'elle produise un faisceau lumineux FL éclairant cet obstacle OB détecté et que cet éclairement soit sensiblement constant quelle que soit cette position relative. On comprendra que pour ce faire les moyens de contrôle MC font varier l'alimentation électrique des moyens de génération de photons MG de 30 la source SL en adressant au circuit électronique associé une instruction (ou commande). Par exemple, on peut faire varier l'intensité du courant électrique alimentant les moyens de génération de photons MG de la source SL. A cet effet, l'intensité du courant électrique est déterminée par les 3034 84 1 8 moyens de contrôle MC, pour un obstacle OB détecté à une distance doB du véhicule V, de sorte qu'elle induise un éclairement de cet obstacle OB défini par une première loi E = E(dréf)((dréf)/d0B)2, où dréf est une distance de référence prédéfinie. Par exemple, cette distance de référence dréf peut être 5 égale à 25 m. Dans ce cas, l'éclairement typique à 25 m (E(dréf)) peut être d'environ 112 lux (ce qui correspond à une intensité d'environ 70000 cd). On a schématiquement représenté sur la figure 1 trois endroits ej (j = 1 à 3) où sont positionnés à titre d'exemple des obstacles OB détectés par les moyens de détection MDN en fonction des données numériques la « d'observation » acquises par les moyens d'acquisition MAQ dans la zone située devant le véhicule V. Ces trois endroits ej sont ici situés à droite de la première voie de circulation VC1 sur laquelle circule le véhicule V. La distance séparant chaque endroit ej d'un point de référence du véhicule V est représentée par la droite référencée doB. Par ailleurs, la position angulaire 15 d'un obstacle détecté OB par rapport à une direction de référence dr (fixe par rapport au véhicule V) est définie par un angle 0 qui sépare la droite doB de la direction de référence dr. Par exemple, cette direction de référence dr est parallèle à la direction de déplacement du véhicule V, laquelle est ici parallèle à la direction longitudinale X, et est confondue avec la direction principale dp 20 du faisceau lumineux FL lorsque ce dernier (FL) éclaire un objet situé droit devant le bloc optique BO. La position relative d'un obstacle détecté OB par rapport au véhicule V est donc définie par l'angle 0 et la droite doB. Pour qu'un obstacle détecté OB puisse être éclairé par le faisceau lumineux FL quelle que soit sa position relative, le dispositif d'éclairement DE 25 doit comprendre des moyens de déplacement MD. Ces derniers (MD) peuvent, comme illustré sur les figures 3 et 4, être agencés pour positionner angulairement la source SL (et notamment au moins ses moyens de génération de photons MG et son éventuelle lentille LR associée) en fonction d'une instruction fournie par les moyens de contrôle MC et représentative de 30 la position relative de l'obstacle détecté OB par rapport au véhicule V. Dans ce cas, on peut, par exemple et comme illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, solidariser fixement les moyens de génération de photons MG et l'éventuelle lentille LR associée sur une platine de support PS, et solidariser 3034841 9 fixement cette dernière (PS) à une pièce qui est entraînée en rotation autour d'un axe Oz par un moteur électrique des moyens de déplacement MD. Ce moteur électrique peut être, par exemple, de type pas à pas. On notera que le dispositif d'éclairage DE peut, comme illustré sur les 5 figures 3 et 4, comprendre avantageusement des moyens d'action MA agencés pour faire varier un angle d'éclairement a du faisceau lumineux FL. Cet angle d'éclairement a définit la divergence angulaire (ou largeur) du faisceau lumineux FL par rapport à sa direction principale (ou centrale) dp. Par exemple, lorsqu'il est égal à 5° cela signifie que la divergence angulaire io (ou largeur) du faisceau lumineux FL est égale à 2,5° de part et d'autre de sa direction principale (ou centrale) dp. De préférence la valeur de l'angle d'éclairement a varie entre environ 3° et environ 100 . Dans cette dernière option, les moyens de contrôle MC sont agencés pour déterminer la valeur de l'angle d'éclairement a en fonction de la position 15 angulaire (0, doB) de l'obstacle détecté OB par rapport à la direction de référence dr du faisceau lumineux FL. Les moyens de contrôle MC sont également agencés pour contrôler les moyens d'action MA de sorte qu'ils induisent un angle d'éclairement a du faisceau lumineux FL égal à cette valeur déterminée. 20 On a schématiquement représenté sur la figure 5 trois faisceaux lumineux FL ayant trois valeurs différentes d'angle (ou largeur) d'éclairement a pour trois obstacles OB détectés en trois endroits ej différents (j = 1 à 3). Comme on peut le constater, plus l'angle 0 est grand, plus la valeur de l'angle d'éclairement a est grande. L'adaptation de la largeur du faisceau lumineux 25 FL permet la création d'une zone de marquage fine et intense à grande distance, et large et moins éblouissante à des emplacements proches du véhicule V. Cela permet au conducteur de détecter plus facilement un obstacle OB (comme par exemple un piéton) qui est situé à proximité de son véhicule V sous un angle 0 important, sans que cet obstacle OB ne soit 30 ébloui. Pour faire varier la valeur de l'angle d'éclairement a en fonction de la position angulaire de l'obstacle, les moyens d'action MA peuvent, comme illustré sur les figures 3 et 4, comprendre au moins une lentille LB et des 3034841 10 moyens d'entraînement ME agencés pour entraîner en translation cette lentille LB en fonction de la valeur déterminée de l'angle d'éclairement a. Par exemple, cette lentille LB peut être d'un type choisi parmi au moins le type biconcave, le type biconvexe, le type plan-convexe, et le type 5 plan-concave. La lentille LB peut, par exemple, être solidarisée fixement à une pièce qui est entraînée en translation par un moteur électrique des moyens d'entraînement ME. Ce moteur électrique peut être, par exemple, de type pas à pas. 1 o Par ailleurs, cette lentille LB est préférentiellement réalisée dans une matière transparente. Par exemple, elle peut être réalisée dans une matière plastique synthétique, telle que le polyacrylate qui offre l'avantage d'offrir de bonnes propriétés optiques (notamment une bonne transparence) et mécaniques (notamment une bonne rigidité). 15 Pour maintenir un éclairement constant d'un obstacle OB détecté à une distance doB du véhicule V quelle que soit la distance doB, tout en faisant varier la valeur de l'angle d'éclairement a en fonction de la position angulaire de cet obstacle OB, l'intensité du courant électrique peut être déterminée par les moyens de contrôle MC de sorte qu'elle induise un éclairement de cet 20 obstacle OB défini par une seconde loi E = E(dréf)((dréf*cose)/dos)2. Grâce à l'invention, un obstacle détecté peut être éclairé de façon sensiblement identique et sans être ébloui quel que soit son éloignement du véhicule, et l'efficacité de cette détection peut être également accrue. REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (DE) pour un bloc optique (BO) de véhicule (V), ledit dispositif d'éclairage (DE) comprenant une source (SL) propre à délivrer un faisceau lumineux (FL) et des moyens de contrôle (MC) agencés, en cas de détection d'un obstacle (OB) en un endroit d'une zone située devant ledit véhicule (V), pour faire fonctionner ladite source (SL) de sorte qu'elle éclaire ledit obstacle (OB) détecté, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour faire varier une alimentation électrique de ladite source (SL) en fonction d'une position relative d'un obstacle (OB) détecté par rapport audit véhicule (V), de sorte que l'éclairement dudit obstacle (OB) par ledit faisceau lumineux (FL) soit sensiblement constant quelle que soit cette position relative. 2. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'action (MA) agencés pour faire varier un angle d'éclairement dudit faisceau lumineux (FL), et en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour déterminer une valeur dudit angle d'éclairement en fonction d'une position angulaire dudit obstacle (OB) détecté par rapport à une direction de référence du faisceau lumineux (FL), et pour contrôler lesdits moyens d'action (MA) de sorte qu'ils induisent un angle d'éclairement dudit faisceau lumineux (FL) égal à ladite valeur déterminée. 3. Dispositif d'éclairage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'action (MA) comprennent au moins une lentille (LB) et des moyens d'entraînement (ME) agencés pour entraîner en translation ladite lentille (LB) en fonction de ladite valeur déterminée de l'angle d'éclairement. 4. Dispositif d'éclairage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite lentille (LB) est d'un type choisi dans un groupe comprenant le type biconcave, le type biconvexe, le type plan-convexe, et le type plan-concave. 5. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit éclairement de l'obstacle (OB) est défini par une loi E = E(dréf)((dréf*cos0)/d0B)2, OÙ dréf est une distance de référence prédéfinie, doB est la distance séparant ledit véhicule (V) dudit obstacle (OB) et 0 est un 3034841 12 angle représentatif de ladite position angulaire de l'obstacle (OB) par rapport à ladite direction de référence du faisceau lumineux (FL). 6. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement (MD) agencés 5 pour positionner angulairement ladite source (SL) en fonction d'une instruction représentative de ladite position relative de l'obstacle (OB) par rapport audit véhicule (V). 7. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite source (SL) comprend au moins une diode 1 o électroluminescente (MG) et au moins une lentille (LR) placée en aval de ladite diode électroluminescente (MG) par rapport à un sens de propagation de photons d'éclairement délivrés par cette dernière (MG). 8. Bloc optique (BO) propre à équiper un véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications 15 précédentes. 9. Véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc optique (BO) selon la revendication 8. 10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.