Brevet FR3096760A1 — publié le 20201204

Description Titre de l'invention : Procédé de fonctionnement d'un dispositif d'éclairage automobile et dispositif d'éclairage automobile [0001] Cette invention est liée au domaine des dispositifs d'éclairage automobile, et plus particulièrement au contrôle de la température de ces sources lumineuses comprises dans ces dispositifs. [0002] Les dispositifs d'éclairage numérique sont de plus en plus adoptés par les constructeurs automobiles pour les produits de moyen et haut de gamme. [0003] Ces dispositifs d'éclairage numériques sont généralement constitués de sources lu- mineuses à semi-conducteurs, dont le fonctionnement dépend fortement de la température. [0004] Lc contrôle de la température dans ces éléments est un aspect très sensible et s'effectue généralement par une dégradation (« derating »), c'est-à-dire en diminuant la valeur du courant qui alimente la source lumineuse afin que le flux de sortie et la température de fonctionnement diminuent en conséquence. Les performances des sources lumineuses doivent donc être fortement surdimensionnées pour faire face à ces problèmes de surchauffe, de sorte que les valeurs de fonctionnement puissent être diminuées tout en conservant des valeurs acceptables. [0005] Cc problème a été assumé jusqu'à présent, mais une solution est recherchée à cet effet. [0006] L'invention fournit une solution alternative pour gérer la température des sources lu- mineuses d'un dispositif d'éclairage automobile par un procédé pour faire fonctionner un dispositif d'éclairage automobile. Les modes de réalisation privilégiées de l'invention sont définies dans les revendications dépendantes. [0007] Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scien- tifiques) utilisés dans les présentes doivent être interprétés comme il est d'usage dans l'art. Il sera en outre entendu que les termes d'usage courant doivent également être interprétés comme il est d'usage dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel à moins qu'ils ne soient expressément définis ainsi. [0008] Dans ce texte, le terme "comprend" et ses dérivés (tels que "comprenant", etc.) ne doivent pas être compris dans un sens d'exclusion, c'est-à-dire que ces termes ne doivent pas être interprétés comme excluant la possibilité que ce qui est décrit et défini puisse inclure des éléments, étapes, etc. supplémentaires. [0009] Dans un premier aspect inventif, l'invention fournit un procédé pour faire fonctionner un dispositif d'éclairage automobile comprenant au moins une source lumineuse à semi-conducteurs, le procédé comprenant les étapes consistant à : 2 [0010] fournir une pluralité de capteurs, configurés pour fournir certaines données du dispositif ; [0011] fournir une unité de commande configurée pour estimer la température externe d'un dispositif d'éclairage à l'aide des données du dispositif ; [0012] l'estimation de la température externe du dispositif d'éclairage à l'aide des données du dispositif ; et [0013] la commande d'un paramètre de fonctionnement du dispositif d'éclairage automobile à l'aide de la température externe estimée du dispositif d'éclairage. [0014] Le ternie "état solide" désigne la lumière émise par l'électroluminescence à l'état solide, qui utilise des semi-conducteurs pour convertir l'électricité en lumière. Comparativement à l'éclairage incandescent, l'éclairage à semi-conducteurs crée de la lumière visible avec une production de chaleur réduite et une dissipation d'énergie moindre. La faible masse typique d'un dispositif d'éclairage électronique à semi-conducteurs offre une plus grande résistance aux chocs et aux vibrations que les tubes/ampoules en verre fragiles et les fils de filament longs et fins. Ils éliminent également l'évaporation des filaments, ce qui augmente potentiellement la durée de vie du dispositif d'éclairage. Quelques exemples de ces types d'éclairage comprennent les diodes électroluminescentes à semi-conducteurs (LED), les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou les diodes électroluminescentes en polymère (DELP) comme sources d'éclairage plutôt que les filaments électriques, plasma ou gaz. [0015] Avec cette méthode, la température extérieure du dispositif d'éclairage est choisie comme paramètre pour contrôler la dissipation de la chaleur dans le dispositif d'éclairage. Cette valeur n'est estimée directement par aucune des méthodes connues et est utile pour un contrôle précis de l'évolution thermique du dispositif d'éclairage. [0016] Dans certains modes de réalisations, l'unité de commande est configurée pour estimer la température externe du dispositif d'éclairage de sorte à : [0017] entrainer l'unité de commande à estimer la température externe du dispositif d'éclairage à l'aide d'un ensemble de données d'apprentissage ; et [0018] tester l'unité de commande avec des données réelles de température externe du dispositif d'éclairage. [0019] Cette façon d'entraîner l'unité de commande est utile car elle permet à l'unité de commande d'estimer la température externe du dispositif sans utiliser un capteur direct, sur la base de données indirectes. Ainsi, cette unité de commande, lorsqu'elle est installée dans un dispositif d'éclairage automobile, est capable d'estimer la température externe d'un dispositif sans un capteur dédié. [0020] Dans certains modes de réalisation, l'étape d'apprentissage de l'unité de commande comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique (machine learning). [0021] Cet algorithme d'apprentissage automatique (machine learning) utilise les données du 3 capteur comme données d'apprentissage pour estimer la température externe d'un dispositif. Les valeurs des températures externes du dispositif sont testées avec un capteur de température externe qui est utilisé pendant le processus d'apprentissage. Une fois les résultats validés, le capteur de température externe du dispositif peut être retiré et l'unité de commande peut estimer cette température. [0022] Dans certains modes de réalisations, le paramètre de fonctionnement est au moins l'une des valeurs du courant de la source lumineuse ou un paramètre de dissipation de la chaleur. [0023] Grâce à l'estimation de la température externe du dispositif, l'unité de commande peut effectuer une commande orientée thermiquement dans le dispositif d'éclairage, agissant sur la valeur du courant ou, par exemple, sur un régime de ventilateur ou une ouverture de porte. [0024] Dans certains modes de réalisations, la pluralité de capteurs comprend au moins un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de température ambiante, un capteur d'humidité ambiante, un capteur de lumière externe, un capteur de vitesse d'air, un capteur d'activation de fonctionnalité d'éclairage ou une température de source lumineuse. [0025] Cc sont des exemples de données qui peuvent être utilisées pour entraîner l'unité de commande puis estimer la température externe du dispositif [0026] Dans certains modes de réalisations, les données du dispositif comprennent en outre des données physiques du dispositif d'éclairage automobile, telles que le volume du dispositif d'éclairage ou une distance entre deux points du dispositif d'éclairage. [0027] L'invention utilise non seulement les données obtenues par les capteurs, mais peut également prendre en compte les propriétés physiques du dispositif d'éclairage lui-même. [0028] Dans certains modes de réalisation particuliers, l'étape d'obtention de la température de la source lumineuse est réalisée par une thermistance, telle qu'une thermistance à coefficient de température négatif [0029] Les thermistances sont une bonne option pour obtenir des données de température fiables. [0030] Dans un autre aspect inventif, l'invention fournit un élément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon le premier aspect inventif et un programme informatique comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, font exécuter les étapes d'un procédé selon le premier aspect inventif. [0031] Dans un autre aspect inventif, l'invention fournit un dispositif d'éclairage automobile comprenant : [0032] un agencement matriciel de sources lumineuses à semi-conducteurs ; [0033] une pluralité de capteurs configurés pour fournir certaines données de dispositif ; et [0034] une unité de contrôle pour effectuer les étapes de la méthode selon le premier aspect inventif. [0035] Ce dispositif d'éclairage offre l'avantage de gérer efficacement les performances thermiques des sources lumineuses, grâce à une valeur précise de la température externe du dispositif. [0036] Dans certains modes de réalisations, l'agencement matriciel comprend au moins 2000 sources lumineuses à semi-conducteurs. [0037] Un arrangement matriciel est un exemple typique de cette méthode. Les lignes peuvent être groupées en plages de distance projetées et chaque colonne de chaque groupe représente un intervalle d'angle. Cette valeur d'angle dépend de la résolution de la disposition de la matrice, qui est généralement comprise entre 0,01' par colonne et 0,50 par colonne. Par conséquent, plusieurs sources lumineuses peuvent être gérées en même temps. [0038] Pour compléter la description et afin de permettre une meilleure compréhension de l'invention, un jeu de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent une réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprétée comme limitant la portée de l'invention, mais simplement comme un exemple de la façon dont l'invention peut être exécutée. Les dessins comprennent les figures suivantes : [0039] La [fig.1] montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage au- tomobile selon l'invention ; [0040] Dans ces figures, les numéros de référence suivants ont été utilisés : [0041] 1 Phare avant [0042] 2 LED [0043] 3 Unité de commande [0044] 4 capteurs [0045] 100 Véhicule automobile [0046] Les exemples de modes de réalisation sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre à ceux qui possèdent des compétences ordinaires dans le domaine technique de comprendre et de mettre en oeuvre les systèmes et les processus décrits ici. Il est important de comprendre que les modes de réalisation peuvent être fournies sous de nombreuses autres modes de réalisation et ne doivent pas être interprétées comme se limitant aux exemples présentés ici. [0047] En conséquence, bien qu'un mode de réalisation puisse être modifié de diverses façons et prendre diverses formes alternatives, des modes de réalisations spécifiques de celles-ci sont montrées dans les dessins et décrites en détail ci-dessous à titre d'exemples. Il n'y a aucune intention de limiter aux modes de réalisation particuliers divulgués. Au contraire, toutes les modifications, équivalentes et alternatives entrant dans le champ d'application des revendications annexées doivent être inclus. [0048] La [fig.1] montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage au- tomobile selon l'invention. [0049] Ce projecteur 1 est installé dans un véhicule automobile 100 et comprend [0050] un agencement matriciel de diodes électroluminescentes (LED) 2, destiné à fournir un motif lumineux ; [0051] une unité de commande 3 pour effectuer un contrôle thermique du fonctionnement des LED 2 ; et [0052] une pluralité de capteurs 4 destinés à fournir des données de dispositif. [0053] Cette configuration matricielle est un module haute résolution, ayant une résolution supérieure à 2000 pixels. Toutefois, aucune restriction n'est imposée à la technologie utilisée pour la production des modules de projection. [0054] L'unité de commande, préalablement à son installation dans le projecteur automobile, a fait l'objet d'un processus d'entrainement. [0055] Ce processus d'entrainement comprend quelques étapes d'apprentissage automatique (« machine learning »), où l'unité de commande est entrainée avec les données d'apprentissage fournies par la pluralité de capteurs et à partir des propriétés physiques du dispositif d'éclairage lui-même. Ces données d'apprentissages sont utilisées pour estimer la température externe d'un dispositif d'éclairage. Parmi ces valeurs de données d'apprentissage, les capteurs comprennent un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de température ambiante, un capteur d'humidité ambiante, un capteur de lumière externe, un capteur de vitesse d'air, un capteur d'activation de fonctionnalité d'éclairage ou une thermistance de source lumineuse. En outre, l'algorithme est également alimenté par les données physiques du dispositif d'éclairage, telles que le volume du projecteur ou les dimensions internes du projecteur. [0056] Les valeurs estimées sont testées avec des données réelles provenant d'un capteur de température externe du dispositif, qui est utilisé pendant le processus d'entraînement. Une fois cet apprentissage terminé, l'unité de commande est capable d'estimer la température externe du dispositif sans utiliser un capteur dédié. [0057] Une fois ce processus d'apprentissage terminé, l'unité de commande est installée dans un véhicule automobile 100 de la [fig.1], pour effectuer un contrôle thermique du projecteur 1. [0058] La température extérieure du projecteur est un paramètre de commande très utile pour gérer la valeur du courant des LEDs ou le fonctionnement des éléments de dissipation de la chaleur contenus dans le projecteur 1. L'unité de commande entraînée est un élément utile dans ce processus de commande. 6 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] REVENDICATIONSProcédé de fonctionnement d'un dispositif d'éclairage automobile (1) comprenant au moins une source lumineuse à semi-conducteurs (2), le procédé comprenant les étapes consistant à : - la mise à disposition d'une pluralité de capteurs (4), configurés pour fournir certaines données de dispositif ; - fournir une unité de commande (3) configurée pour estimer la température externe d'un dispositif d'éclairage en utilisant des données du dispositif ; - l'estimation de la température du dispositif d'éclairage externe à l'aide des données du dispositif ; et - la commande d'un paramètre de fonctionnement du dispositif d'éclairage automobile (1) en utilisant la température externe estimée du dispositif d'éclairage. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande est configurée pour estimer la température externe du dispositif d'éclairage au moyen de : - l'entrainement de l'unité de commande (3) à l'estimation de la température externe du dispositif d'éclairage à l'aide d'un ensemble de données d'apprentissage ; et - tester l'unité de commande (3) avec les données réelles de température externe du dispositif d'éclairage. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape d'apprentissage de l'unité de commande comprend l'utilisation d'un algorithme d'apprentissage automatique. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre de fonctionnement est au moins rune des valeurs du courant de la source lumineuse ou d'un paramètre de dissipation thermique. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de capteurs comprend au moins un l'un parmi un capteur de vitesse de véhicule, un capteur de température ambiante, un capteur d'humidité ambiante, un capteur de lumière externe, un capteur de vitesse d'air, un capteur d'activation de fonctionnalité d'éclairage ou une température de source lumineuse. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les données du dispositif comprennent en outre des données 7 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] physiques du dispositif d'éclairage automobile, telles que le volume du dispositif d'éclairage ou une distance entre deux points du dispositif d'éclairage. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape consistant à obtenir la température de la source lumineuse est effectuée par une thermistance, telle qu'une thermistance à coefficient de température négatif. Elément de traitement de données comprenant des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande, amènent l'unité de commande à exécuter les étapes d'une méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. Dispositif d'éclairage automobile comprenant : - un agencement matriciel de sources lumineuses à semi-conducteurs (2) - une pluralité de capteurs (4) configurés pour fournir certaines données du dispositif ; et - une unité de commande (3) pour exécuter les étapes du procédé conformément à l'une quelconque des revendications précédentes. Dispositif d'éclairage automobile (1) selon la revendication 10, dans lequel l'agencement matriciel comprend au moins 2000 sources lumineuses à semi-conducteurs (2).