INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par exemple, l’écran peut être un appareil qui s’installe dans un véhicule comme affichage de copilote, encore appelé affichage (CDD), avec éclairage commuté du fond. La couche génératrice d’images comprend, par exemple, un générateur d’images par transmission, par exemple, un panneau à cristaux liquides LCD. L’affichage LCD peut avoir un rétroéclairage avec un premier et un second guide de lumière surfacique. Les guides de lumière sont respectivement couplés avec une direction d’éclairage de sorte que l’alimentation de l’installation d’éclairage assure le couplage latéral dans le guide de lumière et sa répartition en surface. La première et la seconde direction d’éclairage peuvent également être appelées 1er et 2ème cordons de leds, se commandent indépendamment l’un de l’autre. Les directions d’éclairage peuvent être prévues le long de côtés opposés de l’écran, par exemple, la première installation d’éclairage peut, selon une réalisation particulièrement avantageuse, se faire selon un grand côté et la seconde installation d’éclairage se faire selon le petit côté de l’écran de façon que les sources d’éclairage se distinguent l’une de l’autre par leurs directions d’éclairage.
Pour réaliser les fonctions des dispositifs décrites ci-dessus, le nombre et la position de l’installation d’éclairage ou des installations d’éclairage servant à éclairer le premier guide de lumière importe en principe peu de sorte que l’on peut également avoir en principe d’autres dispositifs. Un élément important est toutefois la position de la seconde installation d’éclairage qui doit toujours être le long du côté transversal pour générer une direction d’éclairage qui s’étend pratiquement dans la direction du grand côté de l’écran. Par exemple, le grand côté est le côté correspondant à l’axe (x) et le côté transversal est le côté correspondant à l’axe (y). Cette disposition différente des directions d’éclairage par rapport à l’écran ainsi que la disposition différente des guides de lumière dans la structure stratifiée de l’écran permet de faire fonctionner l’écran de manière avantageuse dans différents états de commutation qui diffèrent par la répartition de la luminosité générant une image sur la couche génératrice d’images.
A titre d’exemple, l’écran est réalisé pour avoir un mode de vision limité, par l’alimentation uniquement de la première installation d’éclairage ; ce mode peut également être appelé « mode de vision limité » ou « premier mode de vision », par rapport à un premier état de commutation ou mode privé. Dans ce mode de vision limité, par la concentration de l’émission lumineuse, l’image affichée ne sera visible que selon un angle de vision selon lequel le regard de l’observateur doit être aussi parallèle que possible à la direction normale à la surface de l’écran. Un tel mode est, par exemple, avantageux si l’écran affiche des données sensibles, telles que, par exemple, des informations bancaires, privées qui ne doivent pas être vues par d’autres personnes. Selon un autre exemple, si les observateurs sont le conducteur et le passager d’un véhicule, le mode de vision limité pourra bloquer des contenus d’images ayant un effet de diversion, par exemple, notamment des images mobiles, ce qui se traduit par une augmentation de la sécurité de la circulation.
En revanche, en activant la première installation d’éclairage en combinaison avec la seconde installation d’éclairage, on règle un mode de vision libre. Ce mode peut également s’appeler « mode de vision de libre » ou « second mode de vision », par exemple, on pourra régler un second état de commutation ou mode public. Dans ce mode de vision libre, l’image sera vue sous un angle de vision large, visible par plusieurs observateurs. On peut régler un rapport approprié des puissances du 1er cordon leds et du 2ème cordon leds pour que les exigences de luminosité puissent être assurées aussi bien que possible dans les différentes plages de vision ; on limite en même temps la luminosité de la répartition asymétrique de la luminosité par rapport au grand côté de l’écran dans les plages de vision non concernées, par exemple, en direction des vitres latérales du véhicule.
Dans un troisième état de commutation, en activant exclusivement la seconde installation d’éclairage, on pourra régler en outre un troisième mode de vision également limité et qui diffère du premier mode de vision limité en ce que l’image affichée ne sera visible que selon un premier angle de vision, orienté latéralement par rapport au grand côté de l’écran et l’image affichée ne sera pas visible ou seulement faiblement visible dans d’autres directions de vue, par exemple, parallèlement aux normales à la surface et en direction d’une seconde direction de visée, latérale, opposée à la première direction de visée latérale. Cette situation peut également s’appeler « mode d’économie » ou « mode conducteur » et se règle, par exemple, si l’affichage doit être limité à un observateur positionné sur le côté, par exemple, le conducteur alors que l’image pour la direction de visée du passager et, par exemple, en direction des vitres latérales du véhicule sera bloqué.
Globalement, la disposition décrite des installations d’éclairage réduit avantageusement la consommation de l’écran en réglant l’émission lumineuse de l’écran toujours de manière optimale selon l’application. La puissance consommée peut, en outre, être réduite en supprimant une superposition appropriée de l’émission lumineuse à partir des deux guides de lumière pour éviter une luminosité excessive pour des angles de vision non recherchés dans le véhicule, principalement dans des directions orientées vers les vitres latérales. Par la consommation réduite, on pourra répondre à la demande de luminosité pour les directions de visée caractéristiques, dès la mise en œuvre d’un nombre réduit de diodes leds, ce qui diminue le coût. De plus, la consommation réduite diminue le risque de surchauffe du composant et ne nécessitera alors une réduction de la consommation pour l’éclairage de la face arrière que pour des températures ambiantes élevées. Cela permet, par exemple, que le contenu d’images reste bien lisible, même aux fortes températures ambiantes dans le véhicule malgré une forte luminosité ambiante. En particulier, par exemple, grâce à une consommation avantageuse, on augmentera également le rayon d’action d’un véhicule électrique. En outre, le montage décrit des installations d’éclairage augmentant la sécurité de circulation car en mode de vision limité, l’image sera bloquée pour le conducteur et ne risquera pas de détourner son. En outre, dans les trois modes de vision décrits, l’augmentation de la qualité de l’écran dans un environnement de véhicule supprime les réflexions optiques gênantes de l’image sur les vitres latérales ou dans les rétroviseurs latéraux.
Selon une forme de réalisation, l’écran comporte une troisième installation d’éclairage. La troisième installation d’éclairage qui est ou peut être couplée au second guide de lumière comprend un ensemble de sources lumineuses adjacentes en série pour émettre la lumière dans une direction d’éclairage opposée à la seconde direction. Ainsi, la troisième installation d’éclairage peut être prévue notamment sur le côté du second guide de lumière, opposé à la seconde installation d’éclairage. Par exemple, la troisième installation d’éclairage peut être prévue sur le côté de l’écran, à l’opposé de la seconde installation d’éclairage et fonctionner indépendamment ou en combinaison avec la première et la seconde installation d’éclairage. L’extension optionnelle du montage par la troisième installation d’éclairage permets de régler avantageusement à la fois une répartition symétrique, mais aussi asymétrique de la luminosité, selon la demande de l’application. Pour le constructeur, par exemple, pour des raisons de marketing, cela peut être pour une telle conception un critère car le contenu de l’image pour le côté du passager pourra être vu de l’extérieur (effet de showroom). De même, avec une application non détaillée selon laquelle lorsque le conducteur s’approche et en plus ou en variante, les passagers, le véhicule est présenté par un contenu d’images visible de l’extérieur. Ainsi, le 3ème cordon de leds pourra être coupé en mode de réglage ou ne fonctionner qu’à puissance réduite.
Selon une autre forme de réalisation, la première installation d’éclairage est réalisée pour émettre dans la première direction d’éclairage dans un angle de moins de 150° par rapport à la seconde direction d’éclairage en particulier dans un angle de pratiquement 90° par rapport à la seconde direction d’éclairage. Par exemple, la première installation d’éclairage sera prévue le long d’un grand côté et la seconde installation d’éclairage le long d’un côté transversal de l’écran, à angle droit par rapport au grand côté. En variante, la première installation d’éclairage est réalisée pour avoir une première direction d’éclairage dans un angle compris entre 150° et 210° par rapport à la seconde direction d’éclairage, en particulier, un angle d’au moins pratiquement 180° par rapport à la seconde direction d’éclairage. La première direction d’éclairage de cet exemple pourra être opposée à la seconde direction d’éclairage.
La première installation d’éclairage peut être installée selon un premier côté transversal et la seconde installation d’éclairage le long du second côté transversal de l’écran, parallèle au premier côté transversal. La disposition répartie avec le 1er cordon de diode leds sur l’un des grands côtés, dans la direction (x) et du 2ème cordon de diode leds pourra être installé sur le côté transversal dans la direction (y) par comparaison avec une installation possible en variante des deux cordons de diodes leds sur le même côté, l’un au-dessus de l’autre et avantageusement pour améliorer le comportement thermique de l’ensemble car on réduit le risque de point chaud. En d’autres termes, la puissance thermique sera mieux répartie dans l’espace, c’est-à-dire que la densité de puissance par unité de longueur sera réduite en mode public par cette disposition répartie.
Selon une autre forme de réalisation, l’écran comprend une couche de réflexion réfléchissante pour réfléchir les rayons lumineux et la couche réfléchissante est prévue sur le côté du premier guide de lumière à l’opposé du second guide de lumière. Par exemple, la couche réfléchissante peut être constituée par un réflecteur surfacique, par exemple, un film réfléchissant, par exemple, prévu sur le côté inférieur de l’écran. La couche réfléchissante peut réfléchir avantageusement la lumière répartie par les guides de lumière et la dévier en direction de la couche génératrice d’images.
Selon une autre forme de réalisation, l’écran a une couche de diffusion pour répartir, de manière homogène, les rayons lumineux, la couche de diffusion est installée entre le premier guide de lumière et le second guide de lumière et notamment la couche de diffusion est appliquée par une liaison par la matière au dos et ainsi faisant partie d’une première couche prismatique. Par exemple, la couche de diffusion est une couche de diffusion de type nappe ou d’un film diffuseur prévu, par exemple, sur le côté du premier guide de lumière à l’opposé de la couche réfléchissante. De manière avantageuse, les rayons lumineux émis par le guide de lumière seront répartis de façon homogène en surface à l’aide de la couche de diffusion constituant un diffuseur ; on aura ainsi une source de lumière surfacique, éclairée de manière homogène.
Selon un autre développement, l’écran a une première couche prismatique et une seconde couche prismatique pour diriger les rayons lumineux ; la première couche prismatique et la seconde couche prismatique sont installées entre le premier guide de lumière et le second guide de lumière. Par exemple, les couches prismatiques peuvent être des films prismatiques installés entre un premier et un second guide de lumière. Les deux prismes peuvent être installés avec une orientation croisée. La seconde couche prismatique peut faire un angle d’au moins 25° par rapport à l’axe longitudinal des prismes, de préférence toutefois avec croisement de l’angle de 90° par rapport à la première couche prismatique. De manière avantageuse, l’utilisation de couches prismatiques permet de concentrer fortement les rayons lumineux émis par le premier guide de lumière par rapport à la normale à la surface, c’est-à-dire parallèlement à la direction (z) de l’installation.
Selon un autre développement, l’écran comporte au moins une couche lamellaire ou un nombre de couches lamellaires essentiellement orientées de façon parallèle dans la direction passante pour concentrer les rayons lumineux et en plus ou en variante, absorber le rayonnement diffus, la couche lamellaire est installée entre le premier guide de lumière et le second guide de lumière. La couche lamellaire est, par exemple, un film lamellaire, par exemple, un film de commande de lumière (film LCF) qui est, installé entre les couches prismatiques et le second guide de lumière. Les films lamellaires permettent de concentrer avantageusement plus fortement les rayons lumineux en absorbant la lumière diffuse. Ces faisceaux lumineux peuvent ensuite traverser le second guide de lumière et en outre le panneau LCD avec une direction inchangée.
En principe, on peut également envisager d’autres variantes de construction et d’application, d’autres composants d’empilage rétroéclairé et qui séparément ou en combinaison, assurent avantageusement les mêmes fonctions et permettent une plus forte concentration des rayons lumineux de la zone inférieure de l’éclairage arrière avant de traverser le second guide de lumière et les autres composants installés par-dessus.
L’invention a également pour objet un véhicule avec une variante de l’écran présenté ci-dessus. L’écran peut être installé sur le côté du passager et la seconde installation d’éclairage peut l’être sur le côté de l’écran opposé à celui du conducteur. Par exemple, l’écran est intégré dans le tableau de bord du véhicule. La visibilité du contenu d’image affiché pourra être modulé en fonction des états de commutation différents que l’on fixe par l’alimentation dans une unique direction d’éclairage ou par l’alimentation des deux directions d’éclairage prises en combinaison.
De manière avantageuse, dans le premier cas d’application, le contenu d’image sera bloqué pour le conducteur alors que le copilote ou passager recevra l’image. Cela peut être nécessaire, par exemple, si les informations vidéo, critiques, par exemple, des images mobiles telles que des films sont affichées sur l’écran, de manière à éviter de distraire le conducteur.
Le mélange du signal RF avec le signal fondamental des signaux d’OL à la fréquence F0 réalise une transposition en fréquence qui est la fonction d’un mélangeur RF. En plus de réaliser un mélange de fréquences, le circuit mélangeur est sélectif en fréquence. Ce circuit mélangeur peut servir à réaliser un filtre RF dans lequel le signal RF est échantillonné à nouveau pour être re-transposé dans la bande de fréquence RF de départ.
Les signaux de commande associés aux interrupteurs S1 à SN sont représentés sur la partie gauche de la Fig. 1A : chaque signal de commande est un signal carré lo(t) de période T0 et est retardé de T0/N par rapport au signal de commande précédent (S1, S2, …SN). Il n’y a donc pas de recouvrement temporel entre les différents signaux de commande S1 à SN.
La Fig. 1B représente les variations temporelles du signal d’oscillateur local lo(t) utilisé pour commander chacun des interrupteurs de la Fig. 1A. Ce signal d’oscillateur local est également appelé signal de commande. Ce signal de commande est un signal carré de période T0 avec un rapport cyclique de 1/N=1/4.
Les raies spectrales dessinées en pointillés sur la Fig. 1C représente le spectre EFLO(f) du signal d’oscillateur effectif eflo(t) et correspondent aux maximums (pics) dans la réponse fréquentielle H(f). La présence des harmoniques dans le spectre EFLO(f) du signal d’oscillateur local périodise la réponse fréquentielle du mélangeur (H(f)) telle que représenté sur la Fig. 1C.
Dans ce document, on note Hi le rang du i ème harmonique non rejeté dans la réponse fréquentielle. Par convention, H0=1. Comme illustré par l’exemple de la Fig. 1C, le spectre EFLO(f) comprend des harmoniques de rang H0=1, H1=2, H2=3, H3=5, H4=6, H5=7 mais ne présente pas d’harmonique aux rangs p*N pour p entier positif. Ce qui revient à dire que les harmoniques de rang i=p*N sont nulles, les harmoniques non nulles étant aux fréquences i*F0 pour i entier positif et i≠p*N.
Du fait de la présence de ces harmoniques aux fréquences i*F0 dans le spectre des signaux de commande Si(t) appliqués sur les interrupteurs, les composantes fréquentielles présentes dans le spectre du signal d’entrée RF aux fréquences i*F0 seront aussi transposées à la même fréquence que le signal utile par effet de repliement spectral et provoqueront des interférences entre ces harmoniques aux fréquences i*F0 et les fréquences correspondantes dans le signal d’entrée RF.
Ce phénomène limite l’utilisation des mélangeurs à N chemins et plusieurs solutions ont été proposées pour palier à ce problème. Une solution à ce problème repose sur l’utilisation d’une structure différentielle.
La Fig. 2A représente un circuit mélangeur à N chemins à structure différentielle. Chaque chemin i=1 à N comprend deux branches connectées en différentiel permettant de transmettre le signal RF Vin d’entrée et son opposé sur deux interrupteurs pilotés par des signaux de commande, retardés l’un par rapport à l’autre d’une demi-période T0/2.
La Fig. 2B représente les variations temporelles des signaux de commandes des interrupteurs Si+(t) et Si-(t) dans le domaine temporel pour i=1, 2 et N. Par exemple, le premier chemin comprend 2 interrupteurs commandés respectivement par des signaux S1+ et S1-, retardés l’un par rapport à l’autre d’une demi-période. De même pour le deuxième chemin et les signaux S2+ et S2- et ainsi de suite pour tous les autres chemins jusqu’au chemin N utilisant les signaux SN+ et SN-.
Lorsque deux branches sont ainsi connectées en différentiel, le chemin i est alors équivalent à un mélangeur élémentaire piloté par un signal d’oscillateur effectif (eflo(t)) égal à la différence des signaux d’OL Si+(t) et Si-(t), soit eflo(t)= Si+(t) - Si-(t). Comme représenté à la Fig. 2C, où pour exemple N=4, le signal d’oscillateur effectif est la différence de 2 signaux carrés de période T0, de rapport cyclique rc=1/N avec N=4, et déphasés de T0/2 entre eux. Comme représenté à la Fig. 2D, le spectre EFLO(f) ne contient pas d’harmonique paire : les harmoniques de rang pair ont été rejetés du fait de la structure différentielle. En conséquence, la bande de réjection de ce mélangeur est augmentée et le premier harmonique qui vient générer des interférences est celui de rang H1=3 comme le montre la Fig. 2D : des pics de fréquence sont présents aux fréquences 3*F0, 5*F0, 7*F0, etc, correspondant aux harmoniques non rejetés mais pas aux fréquences 2*F0, 4*F0, etc, correspondant aux harmoniques rejetés.
Afin d’améliorer encore la réjection d’harmoniques, des architectures de circuit mélangeur à plusieurs branches par chemin ont été proposées. La -A est un exemple d’une telle architecture. Les branches contiennent des amplificateurs dont les gains sont calculés de sorte qu’ils correspondent aux valeurs d’une sinusoïde échantillonnée uniformément à des instants réguliers i*T0/N avec i=1 à N (N=8 dans cet exemple). Le nombre de branches est théoriquement égal au nombre d’échantillons de sinusoïde à générer, soit N=8, mais dans le cas présent les 2 branches devant être connectées à un amplificateur de gain nul n’ont pas besoin d’être réalisées. Les 6 autres sont reliées 2 par 2 en différentiel à un même amplificateur.
Les signaux de commande S1 à S8 représentés à la -B sont décalés temporellement les uns par rapport aux autres. Les signaux de commandes sont des signaux carrés, de rapport cyclique rc=1/N=1/8 sur la -B, décalés temporellement de T0/N=T0/8 sur la -B, les uns par rapport aux autres et sans recouvrement temporel entre eux.
Comme représenté sur la -C, le circuit mélangeur complet est équivalent à un circuit de mélange du signal RF d’entrée avec un signal d’oscillateur effectif eflo(t) et générant en sortie un signal BB, dit signal de bande de base, le signal eflo(t) étant ici une sinusoïde échantillonnée à la fréquence N*F0.
Le signal de commande à appliquer à un interrupteur est choisi en fonction du gain de l’amplificateur auquel cet interrupteur est connecté de sorte que la somme pondérée par les gains des amplificateurs des signaux de commande S1 à S8 produise, dans chaque chemin, un signal d’oscillateur effectif correspondant à une sinusoïde échantillonnée avec un pas de T0/N avec N=8. Cette sinusoïde échantillonnée est représentée à la -D et correspond au cas d’un circuit mélangeur à structure différentielle avec N=8.
La réponse fréquentielle H(f) est représentée à la -E et les positions des pics de cette réponse fréquentielle correspondent aux fréquences des harmoniques non rejetés dans le spectre en fréquence EFLO(f). Comme cela est visible, le premier harmonique non rejeté est de rang H1=7 et le second harmonique non rejeté est de rang H2=9. Par conséquent, la bande de réjection du mélangeur est augmentée et le premier harmonique qui vient générer des interférences est celui de rang 7.
Il apparait que le nombre d’échantillons H et le nombre de phases G différentes dans les signaux de commande dans chaque chemin est un critère important de la réjection d’harmonique et non le nombre de chemins N. Par la suite, c’est ce nombre de phase G qui sera considéré. Le nombre d’échantillons H par période peut être égal au nombre total G de phases des signaux de commande générés par période T0. Il est à noter qu’on inclut dans le nombre d’échantillons H considéré ici les échantillons de valeur nulle. Le nombre de signaux de phases distinctes est également égal au nombre total de signaux de commande.
Le stockeur d’énergie électrique haute tension BAT_HV est par exemple un pack batterie haute tension de type lithium-ion ayant une tension nominale de l’ordre de 400 Volts et est géré par un calculateur dit « BMS », pour Battery Management System » en anglais.
Le stockeur d’énergie électrique haute tension BAT_HV comprend essentiellement une pluralité de modules élémentaires de puissance qui stockent l’énergie électrique, des bus conducteurs pour la connexion électrique des modules élémentaires de puissance, un système de refroidissement/chauffage des modules élémentaires de puissance, une armature d’assemblage mécanique des modules élémentaires de puissance, et des capotages garantissant l’isolation électrique du stockeur BAT_HV.
Le calculateur BMS est relié à un réseau de communication de données eCAN, typiquement de type « CAN », du véhicule et héberge des modules logiciels embarqués qui réalisent différentes fonctions de gestion et de mesure. Ainsi, typiquement, le calculateur BMS estime l’état de charge « SOC » (pour « State Of Charge » en anglais) du stockeur, mesure la température de celui-ci et réalise d’autres tâches comme la mesure de l’isolation électrique du réseau électrique haute tension du véhicule.
La mise en œuvre du procédé selon l’invention fait appel à un module logiciel embarqué MOD_SW hébergé dans un calculateur du véhicule. Dans ce mode de réalisation particulier de l’invention, comme représenté à la , le module logiciel MOD_SW est implanté dans une mémoire MEM du calculateur BMS. Le calculateur BMS coopère, sous la supervision du module logiciel MOD_SW, avec un ou plusieurs autres calculateurs du véhicule pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention, en particulier le calculateur eVCU qui est le calculateur superviseur du groupe motopropulseur électrique GMP du véhicule. Le module logiciel MOD_SW autorise la mise en œuvre du procédé selon l’invention par l’exécution d’instructions de code de programme par un processeur (non représenté) du calculateur BMS.