Brevet FR3096824A1 — publié le 20201204

Description Titre de l'invention : Procédé pour fournir un motif lumineux et dispositif d'éclairage pour véhicule automobile [0001] Cette invention est liée au domaine de l'éclairage automobile, et plus particulièrement à la gestion (les dispositifs d'éclairage qui sont configurés pour projeter des images sur la route. [0002] Les appareils d'éclairage actuels sont capables de projeter non seulement un faisceau lumineux, mais aussi des figures géométriques spécifiques. Cette capacité peut être utilisée pour fournir une réalité augmentée en conduisant ou simplement comme une fonctionnalité esthétique. [0003] Un cas particulier de cette fonctionnalité est la projection de lignes d'assistance de voie sur la route, qui peuvent sélectionner la trajectoire correcte dans des conditions de faible visibilité. [0004] Cependant, lorsque le dispositif d'éclairage chargé de ce dessin routier a une ré- solution relativement faible, il arrive que certains pixels deviennent plus larges que la ligne à tracer, et le dispositif d'éclairage n'obtient pas un bon résultat. Cet effet est plus clairement apprécié dans le cas d'une ligne courbée loin de l'appareil. [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 fournir une image plus appropriée par un procédé pour fournir un motif lumineux pixélisé selon la revendication 1 et un dispositif d'éclairage automobile selon la revendication 6. Les incarnations 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. H 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 cc 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 fournir un motif lumineux pixélisé au moyen d'une matrice de sources lumineuses qui fournit une résolution de pixels supérieure à 0,1°, chaque source lumineuse étant configurée pour émettre un pixel lumineux, le procédé comprenant les étapes de : 2 [0010] définition de la surface d'une route ; et [0011] projection d'un motif lumineux pixélisé sur la surface de la route, dans lequel, dans le motif lumineux pixélisé, chaque pixel lumineux du motif lumineux est relié à tout autre pixel lumineux du motif lumineux par un chemin de pixels lumineux et dans lequel le motif lumineux pixélisé projeté s'étend d'une première distance inférieure à 10 m de la matrice des sources lumineuses à une seconde distance qui est supérieure à 50 m de la matrice des sources lumineuses. [0012] Le terme "source de lumière à semi-conducteur" désigne la lumière émise par l'électroluminescence de semi-conducteurs, 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 appareil 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, cc qui augmente potentiellement la durée de vie du dispositif d'éclairage. Quelques exemples de ces types d'éclairage comprennent les diodes électroluminescentes à semiconducteurs ("DEL", aussi connues sous l'abréviation anglo-saxonne "LED"), les diodes électroluminescentes organiques (DELO, aussi connues sous l'abréviation anglo-saxonne "OLED") ou les diodes électroluminescentes en polymère (DELP, aussi connues sous l'abréviation anglo-saxonne "PLED") comme sources d'éclairage plutôt que les filaments électriques, plasma ou gaz. [0013] Cette invention se concentre sur les modules à basse résolution, ceux dont la ré- solution des pixels est supérieure à 0,1°. Ces pixels peuvent avoir des problèmes lorsqu'on essaie de projeter un motif de lumière qui suit un motif de guidage courbé, comme celui qui suggère une trajectoire recommandée, car les pixels les plus éloignés ont une grande longueur, en raison des effets de projection, et ces pixels longs ne sont pas capables de suivre correctement une courbe, projetant des groupes isolés dans les régions les plus éloignées du motif lumineux. [0014] La résolution est calculée en divisant le champ de vision (FoV) de l'arrangement matriciel par le nombre de lignes ou de colonnes de l'arrangement matriciel. Par exemple, avec une disposition matricielle avec un champ de vision de 36° et 132 colonnes de pixels, la résolution serait de 0,273°. [0015] Une résolution plus grande signifie une résolution plus mauvaise, ce qui correspond à une valeur plus élevée des degrés. C'est la définition selon les connaissances générales communes d'un expert dans ce domaine. [0016] Cette méthode tente de résoudre ce problème en fournissant un motif lumineux qui comble les espaces entre chaque grappe de pixels, obtenant ainsi une expérience uti- 3 lisatcur meilleure et plus sûre. [0017] Dans certaines réalisations particulières, avant de projeter un motif lumineux pixélisé sur la surface de la route, le procédé comprenant en outre l'étape consistant à définir un motif de guidage courbe dans la surface de la route, le motif de guidage courbe ayant une première largeur dans la première distance et une seconde largeur supérieure à la première largeur dans la seconde distance. De plus, le motif de lumière pixélisé projeté couvre au moins 50 % du motif de guidage courbé. [0018] Le modèle de guidage est la courbe originale qui vise à fournir une suggestion de tra- jectoire. Cette ligne est généralement utilisée comme motif pour construire le motif de lumière pixélisé. Comme la largeur du motif de guidage est plus grande à la deuxième distance, il est plus facile pour la matrice de sources lumineuses de fournir un motif lumineux qui correspond à ce motif de guidage. [0019] Dans certains cas particuliers, la largeur du motif de guidage augmente avec la distance. [0020] Faire grandir la largeur avec la distance est un bon moyen d'obtenir un motif de guidage qui est facilement suivi par le motif de lumière projeté. [0021] Dans certaines réalisations particulières, la largeur du motif de guidage suit l'expression w(d) = w0+a-d-Eb-r, où : [0022] w(d) est la largeur du motif de guidage à une distance d de la matrice des sources lu- mineuses ; [0023] w0 est la largeur du motif de guidage à la première distance ; [0024] d est la distance à la matrice des sources lumineuses ; [0025] r est le rayon de courbure du modèle de guidage à la distance d ; [0026] a est un premier facteur sans dimension compris entre 0,01 et 0,1 ; et [0027] b est un second facteur sans dimension compris entre 0,01 et 0,5. [0028] Ce contrôle plus fin de la largeur de guidage assure une disposition optimale du motif lumineux pixélisé projeté. [0029] Dans certaines incarnations particulières, les facteurs a et b sont proportionnels à la résolution des pixels. [0030] Ceci assure une meilleure adaptation de la largeur du guide aux besoins particuliers de l'appareil d'éclairage. [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, configurées pour fournir un motif lumineux ; [0033] une unité de commande pour réaliser les étapes de la méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes. [0034] Ce dispositif d'éclairage offre l'avantage de fournir une projection routière plus confortable pour l'utilisateur. [0035] L'agencement matriciel des sources lumineuses permet notamment d'obtenir une ré- solution de pixels supérieure à 0,1°. [0036] 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. Dans tous les cas, comme les sources lumineuses fournissent un motif lumineux qui fait saillie sur la route, les rangées supérieures de la matrice, destinées à fournir la partie la plus éloignée du motif lumineux, fournissent des pixels projetés très longs. Ce dispositif d'éclairage automobile essaie de compenser ce phénomène avec une unité de commande qui fournit une configuration lumineuse plus adaptée. [0037] 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 : [0038] La [fig.1] montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage au- tomobile selon l'invention. [0039] La [fig.2a] montre un guide sur la route selon l'état de l'art. [0040] La [fig.2b] montre la projection de la route selon le guide de la figure précédente. [0041] La [fig.3a] montre un guide sur la route selon l'invention. [0042] La [fig.3b] montre une projection routière selon le guide de la figure précédente. [0043] Dans ces figures, les numéros de référence suivants ont été utilisés : [0044] 1 Dispositif d'éclairage [0045] 2 LED [0046] 3 Elément de commande [0047] 4 Guide courbe [0048] 5 Clusters de pixels dans l'invention [0049] 100 Véhicule automobile [0050] 102 Première directive type [0051] 103 Clusters de pixels en solution connue [0052] dl Première distance [0053] d2 Distance en secondes [0054] Les exemples d'incarnations sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre à ceux qui possèdent des compétences ordinaires dans l'art d'incarner et de mettre en oeuvre les systèmes et les processus décrits ici. Il est important de comprendre que les incarnations peuvent être fournies sous de nombreuses autres formes et ne doivent pas être interprétées comme se limitant aux exemples présentés ici. [0055] En conséquence, bien que l'incarnation puisse être modifiée de diverses façons et prendre diverses formes alternatives, des incarnations 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 formulaires particuliers divulgués. Au contraire, toutes les modifications, équivalents et alternatives entrant dans le champ d'application des revendications annexées doivent être inclus. [0056] La figure 1 montre une vue en perspective générale d'un dispositif d'éclairage au- tomobile selon l'invention. [0057] Ce projecteur 1 est installé dans un véhicule automobile 100 et comprend [0058] un agencement matriciel de DEL 2, configurées pour fournir un motif lumineux ; et [0059] un élément de commande 3 pour effectuer une commande de la configuration lumineuse fournie par les LEDs 2. [0060] Cette configuration matricielle est un module basse résolution, ayant un champ de vision de 24° et une disposition matricielle de 132 x 132 pixels, ce qui donne une résolution de 0,182°. Toutefois, aucune restriction n'est imposée à la technologie utilisée pour la production des modules de projection. [0061] Un premier exemple de cette configuration matricielle comprend une source mono- lithique. Cette source monolithique comprend une matrice d'éléments électroluminescents monolithiques disposés en plusieurs colonnes par plusieurs rangées. Dans une matrice monolithique, les éléments électroluminescents peuvent être cultivés à partir d'un substrat commun et sont connectés électriquement pour pouvoir être activés sélectivement soit individuellement, soit par un sous-ensemble d'éléments électroluminescents. Le substrat peut être principalement constitué d'un matériau semi-conducteur. Le substrat peut comprendre un ou plusieurs autres matériaux, par exemple des matériaux non semi-conducteurs (métaux et isolants). Ainsi, chaque élément ou groupe électroluminescent peut former un pixel lumineux et peut donc émettre de la lumière lorsque son/leur matériau est alimenté en électricité. La configuration d'une telle matrice monolithique permet la disposition de pixels activables sélectivement très proches les uns des autres, par rapport aux diodes électroluminescentes classiques destinées à être soudées à des circuits imprimés. La matrice monolithique peut comprendre des éléments électroluminescents dont la principale dimension de hauteur, mesurée perpendiculairement au substrat commun, est sensiblement égale à un micromètre. [0062] La matrice monolithique est couplée au centre de contrôle afin de contrôler la gé- nération et/ou la projection d'un faisceau lumineux pixélisé par la disposition de la matrice. Le centre de contrôle est ainsi en mesure de contrôler individuellement 6 l'émission lumineuse de chaque pixel de l'agencement matriciel. [0063] Dans une autre variante, la source lumineuse peut être complexe et comprendre au moins un segment d'éléments lumineux, comme les diodes électroluminescentes, et une partie superficielle d'une source lumineuse monolithique. [0064] La figure 2a montre une première ligne directrice standard 102 selon l'état de la technique projetée sur un revêtement routier, qui s'étend d'une première distance dl du dispositif d'éclairage à une seconde distance d2 du dispositif d'éclairage. Dans des exemples particuliers, la première distance est de 5 m et la seconde distance est de 80 ni. [0065] Cette ligne de guidage 102 a une largeur constante et est courbée pour suggérer une trajectoire recommandée à l'utilisateur du véhicule. [0066] La figure 2h montre un motif lumineux à basse résolution qui vise à correspondre au guide courbe de la figure 2a. Les parties du motif lumineux les plus proches du dispositif d'éclairage sont bien couvertes par le motif lumineux, mais les parties les plus éloignées sont plus difficiles à suivre, et le motif lumineux ne fournit que des groupes isolés de pixels 103 dans cette zone. [0067] Ce résultat est inconfortable pour l'utilisateur, qui peut ne pas percevoir la direction correcte de la ligne directrice juste avec ces groupes isolés 103. [0068] La figure 3a montre un guide courbe 4 projeté sur une surface de route, qui est utilisé dans une méthode selon l'invention. [0069] Ce guide courbe 4 est soigneusement défini à partir du guide standard de la figure 2a, mais la largeur du guide courbe a été modifiée pour obtenir un guide courbe qui peut être suivi plus facilement par le motif lumineux émis par la matrice des sources lumineuses du dispositif d'éclairage. [0070] La largeur du motif de guidage suit l'expression w(d) = wO-Fa-d-Fb-r, où : [0071] w(d) est la largeur du motif de guidage à une distance d de la matrice des sources lu- mineuses ; [0072] w0 est la largeur du motif de guidage à la première distance ; [0073] d est la distance à la matrice des sources lumineuses ; [0074] r est le rayon de courbure du modèle de guidage à la distance d ; [0075] a est un premier facteur sans dimension compris entre 0,01 et 0,1 ; et [0076] b est un second facteur sans dimension compris entre 0,01 et 0,5. [0077] Les facteurs a et b sont proportionnels à la résolution des pixels. [0078] La figure 3b montre le diagramme lumineux à basse résolution qui en résulte et qui vise à correspondre au guide courbe de la figure 3a. [0079] Le motif lumineux pixélisé projeté 5 couvre au moins 50% du motif de guidage courbé, mais dans ce cas, il n'y a pas d'amas isolés de pixels lumineux : chaque pixel lumineux du motif lumineux est relié à un autre pixel lumineux du motif lumineux par un trajet de pixels lumineux. 7 8 [Revendication 1] REVENDICATIONSProcédé pour fournir un motif lumineux pixélisé au moyen d'une matrice de sources lumineuses (2) qui fournit une résolution de pixel supérieure à 0,1", chaque source lumineuse (2) étant configurée pour émettre un pixel lumineux, le procédé comprenant les étapes de : la définition de la surface d'une route ; et la projection d'un motif lumineux pixélisé (5) sur la surface de la route, dans lequel, dans le motif lumineux pixélisé, chaque pixel lumineux du motif lumineux est relié à tout autre pixel lumineux du motif lumineux par un trajet de pixels lumineux et dans lequel le motif lumineux pixélisé projeté s'étend depuis une première distance (dl) de la matrice des sources lumineuses (2) à une seconde distance (d2) de la matrice des sources lumineuses (2). [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première distance (dl) est inférieure à 10 m. [Revendication 3] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde distance (d2) est supérieure à 50 m. [Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : avant de projeter un motif lumineux pixélisé sur la surface de la route, le procédé comprend en outre l'étape consistant à définir un motif de guidage courbe (4) dans la surface de la route, le motif de guidage courbe (4) ayant une première largeur dans la première distance (dl) et une seconde largeur supérieure à la première largeur dans la seconde distance (d2) ; et le motif de lumière pixelisée projetée (5) couvre au moins 50 % du motif de guidage courbe (4). [Revendication 5] Procédé selon la revendication 4, dans lequel la largeur du motif de guidage (4) augmente avec la distance. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel la largeur du motif de guidage suit l'expression w(d) = wO-Fa-d-Eb-r, où : w(d) est la largeur du motif de guidage à une distance d de la 9 matrice des sources lumineuses ; w0 est la largeur du motif de guidage à la première distance ; d est la distance à la matrice des sources lumineuses ; r est le rayon de courbure du modèle de guidage à la distance d a est un premier facteur sans dimension compris entre 0,01 et 0,1 ; et b est un second facteur sans dimension compris entre 0,01 et 0,5. [Revendication 7] Procédé selon la revendication 6, dans lequel les facteurs a et b sont pro- portionnels à la résolution du pixel. [Revendication 8] Dispositif d'éclairage automobile comprenant : un agencement matriciel de sources lumineuses à semiconducteurs (2), configuré pour fournir un motif lumineux ; une unité de commande (3) pour réaliser les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. [Revendication 9] Dispositif d'éclairage automobile (1) selon la revendication 8, dans lequel l'agencement matriciel des sources lumineuses fournit une résolution de pixels supérieure à 0,1°.