AUTOMOBILE

L'invention a trait au domaine des projecteurs d'éclairage, notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne en particulier un module lumineux pour un tel projecteur, le module étant équipé de sources lumineuses à élément semiconducteur, dont la mise à disposition de paramètres, par exemple de l'information de BIN ou leur température, est nécessaire pour la configuration du projecteur. Une diode électroluminescente, LED, est un composant électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. L'intensité lumineuse émise par une LED est en général dépendante de l'intensité du courant électrique qui la traverse. Entre autres, une LED est caractérisée par une valeur seuil d'intensité de courant. Ce courant direct (« forward current ») maximal est en général décroissant à température croissante. De même, lorsqu'une LED émet de la lumière, on observe à ses bornes une chute de tension égale à sa tension directe (« forward voltage »). Dans le domaine automobile, on a de plus en plus recours à la technologie LED pour diverses solutions de signalisation lumineuse. Les LEDs sont utilisées afin d'assurer des fonctions lumineuses telles que les feux diurnes, les feux de signalisation etc .. Les composants LEDs issus d'un même procédé de production peuvent néanmoins présenter des caractéristiques (capacité d'émission, tension directe, ...) différentes. Afin de regrouper les composants ayant des caractéristiques semblables, les LEDs produites sont triées par groupes, appelés également BIN, chaque BIN regroupant des LEDs ayant des caractéristiques semblables.

Il est connu dans l'art d'utiliser un circuit de pilotage pour piloter l'alimentation d'un ensemble ou groupe de LEDs. Le circuit définit la tension ou le courant appliqué à une branche montée en charge et comprenant le groupe de LEDs branchées en série. Dans le domaine des dispositifs lumineux pour véhicules automobiles, il est particulièrement important de pouvoir assurer une luminosité constante afin de garantir la sécurité des utilisateurs du véhicule et des acteurs du trafic routier. Afin de fournir une alimentation constante, des circuits de pilotage connus utilisent

FEU I LLE DE REM PLACEM ENT (RÈG LE 26) différents types de convertisseurs, DC/DC, linéaire, résistif, etc, ... pour convertir la tension continue fournie par exemple par une batterie de voiture en une tension continue de charge, dépendante du nombre de LEDs alimentées. Le courant électrique à fournir dépend entre autre du BIN des LEDs à alimenter. C'est pourquoi il est, selon des procédés d'assemblages connus, nécessaire d'obtenir l'information de BIN qui correspond aux LEDs utilisées, pour programmer ou régler correctement le circuit de pilotage utilisé pour alimenter les LEDs en courant électrique. De même, le courant direct d'une LED dépend de sa température de jonction semi- conductrice. De manière connue, l'information de BIN est codée à l'aide d'une résistance d'une valeur prédéterminée, disposée sur le circuit imprimé qui supporte les LEDs en question, en isolation de la branche de charge qui regroupe les sources lumineuses. Une indication de la température des LEDs peut de manière connue être obtenue en plaçant un élément thermistor sur un circuit imprimé en proximité physique des LEDs, la chute de tension aux bornes duquel étant mesurable. Le circuit de pilotage de l'alimentation de ces LEDs est connecté par des fils de connexion dédiés au circuit imprimé supportant les LEDs pour obtenir la valeur de la résistance en question, et pour en déduire l'information de BIN et l'information sur la température. Avec le nombre croissant de fonctions lumineuses implémentés par des LEDs, le nombre de câbles de connexion reliant le/les circuits de pilotage de l'alimentation aux circuits imprimés supportant les LEDs en question s'accroît donc rapidement dans le but de relayer les informations BIN, température et autres de manière requise. Ceci engendre d'une part des coûts importants lors de la production de projecteurs pour véhicules automobiles, et d'autre part des contraintes de conception importantes, puisque l'espace limité dans lequel tous les modules d'un dispositif lumineux doivent être logés se voit restreint par ce câblage.

L'invention a pour objectif de pallier au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un module lumineux comprenant des sources lumineuses de type LED, qui réduit le câblage requis entre le module et son circuit de pilotage de l'alimentation électrique.

L'invention a pour objet un module lumineux pour un véhicule automobile, comprenant un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique de sources lumineuses, et un circuit électronique relié par au moins deux bornes au dispositif de pilotage. Le circuit comprend une première branche comprenant au moins une des sources lumineuses. Le module est remarquable en ce que le circuit électronique comprend une deuxième branche montée en parallèle avec la première branche, la deuxième branche comprenant au moins un dispositif d'état dont les caractéristiques électriques sont représentatives d'au moins une propriété de la ou des sources lumineuses de la première branche. En outre, le circuit électronique est configuré pour alimenter en courant électrique soit la première, soit la deuxième branche, en fonction de la tension électrique appliquée aux bornes du circuit. Le dispositif de pilotage de l'alimentation comprend :

- un dispositif de commande configuré pour commander un circuit convertisseur de façon à fournir de manière sélective différents niveaux de tension électrique aux bornes dudit circuit électronique, et

un dispositif de lecture configuré pour lire une valeur de tension représentative de la ou d'au moins une des propriétés des sources lumineuses aux bornes dudit circuit électronique.

De préférence, le circuit électronique peut comprendre au moins deux dispositifs d'état dont les caractéristiques électriques sont représentatives de deux propriétés distinctes de la ou des sources lumineuses, les au moins deux dispositifs d'état étant montés en parallèle, et le circuit électronique pouvant être configuré pour alimenter en courant électrique seulement un des dispositifs d'état pour une tension électrique donnée appliquée aux bornes du circuit.

Les sources lumineuses peuvent de préférence être des diodes électroluminescentes, LED, qui sont traversées par un courant électrique si et seulement si une tension électrique supérieure à une valeur seuil Vseuil est appliquée à leurs bornes. Les sources lumineuses peuvent comprendre des éléments semi-conducteurs électroluminescents. Il peut s'agir de diodes Laser. De préférence, le circuit électronique peut être configuré de manière à ce qu'un des dispositifs d'état de la deuxième branche ne soit alimenté en courant électrique de manière exclusive qu'après un passage de la tension électrique appliquée à ses bornes d'une valeur équivalente à la masse à une valeur non-nulle inférieure à la valeur seuil Vseuil. Le circuit électronique peut de manière préférée comprendre une capacité qui, lorsqu'elle est chargée, permet d'alimenter en courant électrique un des dispositifs d'état de la deuxième branche, même lorsque la tension électrique fournie par le dispositif de pilotage de l'alimentation est sensiblement nulle.

Un des dispositifs d'état peut de préférence comprendre une résistance Rbin dont la valeur ohmique est représentative de la valeur de BIN des sources lumineuses. De préférence, un des dispositifs d'état peut comprendre un thermistor Rntc, dont la valeur ohmique est variable et représentative de la température de la ou des sources lumineuses.

Ledit circuit électronique peut préférentiellement être agencé sur un circuit imprimé déporté par rapport au dispositif de pilotage de l'alimentation.

Le dispositif de commande peut de préférence fournir un signal de modulation de largeur d'impulsion, PWM, ayant un rapport cyclique inférieur à 100%, ledit signal étant appliqué au circuit convertisseur, afin d'appliquer différents niveaux de tension aux bornes du circuit électronique.

De préférence, le dispositif de commande peut comprendre un élément microcontrôleur et/ou un séquenceur. L'invention a également pour objet un procédé de pilotage de l'alimentation électrique de sources lumineuses d'un véhicule automobile moyennant un module lumineux. Le procédé est remarquable en ce que le module lumineux est conforme à l'invention et en ce que la procédé comprend les étapes suivantes :

a) appliquer une tension électrique d'une première intensité aux bornes du circuit électronique à l'aide du circuit convertisseur, et lire, à l'aide du dispositif de lecture, une première propriété de la ou des sources lumineuses de la première branche du circuit électronique ;

b) appliquer une tension électrique d'une deuxième intensité aux bornes du circuit électronique pour allumer les sources lumineuses. De préférence, le procédé peut comprendre l'étape supplémentaire suivante:

c) appliquer une tension électrique d'une troisième intensité aux bornes du circuit électronique à l'aide du circuit convertisseur, et lire, à l'aide du dispositif de lecture, une deuxième propriété de la ou des sources lumineuses de la première branche du circuit électronique.

Les étapes b) et c) peuvent de préférence être répétées l'une après l'autre de manière, préférentiellement de manière périodique.

De manière préférée, la tension de première et de troisième intensité peuvent être égales.

De préférence, la tension de première et de troisième intensité peuvent être inférieures à une tension prédéterminée Vseuil, et la tension de deuxième intensité peut être supérieure ou égale à Vseuil.

Les sources lumineuses peuvent de manière préférée être des diodes électroluminescentes et la première branche peut avoir une tension directe égale à Vseuil, au-delà de l'application de laquelle toutes les sources lumineuses émettent de la lumière.

De préférence, les paramètres lus peuvent être enregistrés dans un élément de mémoire et/ou utilisés pour configurer le dispositif de pilotage de l'alimentation.

L'étape b) du procédé peut de préférence correspondre à la phase active du cycle d'un signal de modulation de largeur d'impulsion, PWM, généré par le dispositif de commande, ledit signal étant appliqué au circuit convertisseur. De manière préférée, les étapes a) et c) du procédé peuvent correspondre à des phases inactives du cycle du signal PWM.

En utilisant les mesures proposées par la présente invention, il devient possible de réduire le câblage entre un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique de sources lumineuses, et un circuit imprimé abritant lesdites sources lumineuses, par rapport à des techniques connues dans l'art. De manière connue, un premier câblage est nécessaire pour garantir l'alimentation des sources lumineuses, et un deuxième câblage dédié est nécessaire pour récupérer l'information BIN des sources lumineuses, qui sont par exemple des diodes électroluminescentes, LEDs. D'autres câblages supplémentaires deviennent nécessaires dans les solutions connues, si des paramètres tels que la température de jonction des LEDs doivent être pris en charge au niveau du dispositif de pilotage. En effet ces informations sont nécessaires pour piloter l'alimentation des LEDs de manière adéquate. Selon l'invention, ces deuxièmes ou troisièmes (ou plus) câblages dédiés deviennent superflus et peuvent être éliminés, puisque l'information BIN, de température ou autre peut être récupérée par le dispositif de pilotage de l'alimentation électrique en fonction de la tension électrique appliquée aux bornes du circuit électronique, moyennant l'unique câblage destiné à l'alimentation des LEDs compris dans ce circuit. La réduction de câblage est particulièrement importante dans le cadre de la conception de feux de véhicules automobiles, où un dispositif de pilotage peut être amené à alimenter plusieurs fonctions lumineuses du véhicule, impliquant autant d'informations BIN, température et autres à récupérer. La réduction du câblage réduit le coût de production et réduit également les soucis de conception liés à la compatibilité électromagnétique d'un module lumineux.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels :

- la figure 1 représente une illustration schématique d'un module lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention;

- la figure 2 représente un dispositif de lecture d'un module lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention;

- la figure 3 représente l'évolution temporelle de plusieurs signaux intervenant lors du fonctionnement d'un module lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;

- la figure 4 représente une illustration schématique d'un circuit électronique d'un modèle lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;

- la figure 5 représente une illustration schématique d'un circuit électronique d'un modèle lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; - la figure 6 représente une illustration schématique d'un circuit électronique d'un modèle lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;

- la figure 7 représente une illustration schématique d'un circuit électronique d'un modèle lumineux selon un mode de réalisation préféré de l'invention.

Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées aux caractéristiques techniques décrites dans le contexte d'autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif. Des numéros de référence similaires seront utilisés pour décrire des concepts semblables à travers différents modes de réalisation de l'invention. Par exemple, les références, 120 et 220 désignent un circuit électronique d'un module lumineux selon l'invention, dans deux modes de réalisation décrits. La figure 1 donne une illustration d'un mode de réalisation préférentiel d'un module lumineux 100 selon l'invention. Le module 100 comprend un dispositif de pilotage de l'alimentation électrique 1 10 de sources lumineuses 132, par exemple de type diodes électroluminescentes, LED, regroupées en série dans une première branche 130 d'un circuit électronique 120 monté en charge du dispositif de pilotage moyennant les bornes 122 et 124. Le circuit électronique 120 est avantageusement physiquement déporté par rapport au dispositif de pilotage 1 10. Les deux composants peuvent être implémentés sur deux circuits imprimés PCB (« printed circuit board ») distincts. Le dispositif de pilotage 1 10 fait intervenir au moins un circuit convertisseur 1 14 dont le fonctionnement ne sera pas décrit en détails dans le cadre de la présente invention. En effet, ce fonctionnement et connu dans l'art. Le circuit convertisseur 1 14 peut être de type abaisseur de tension (buck), élévateur de tension (boost) ou par exemple de type SEPIC (« Single Ended Primary Inductor Converter »), pour convertir une tension continue d'entrée V| _N fournie par une source interne d'un véhicule automobile en une tension de sortie différente. Le circuit convertisseur 1 14 comprend selon un mode de réalisation avantageux une borne « enable », EN, qui sert à mettre en marche ou à éteindre le circuit. Lorsqu'il s'agit d'un circuit convertisseur à découpage, la borne EN commande avantageusement l'état d'ouverture de l'interrupteur de découpage. Le dispositif de pilotage 1 10 comprend un dispositif de commande 1 12, réalisé par exemple par un élément microcontrôleur, qui commande le circuit convertisseur 1 14 moyennant un signal de commande qui est appliqué à la borne EN de ce dernier. Selon un mode de réalisation préféré, l'intensité lumineuse des sources lumineuses alimentées peut être commandée en appliquant un signal de modulation de largeur d'impulsion PWM (« puise width modulation ») ayant un rapport cyclique et un courant de crête donnés, au convertisseur à découpage. La fréquence du signal de modulation de largeur d'impulsion a un impact sur le rapport cyclique. En adaptant la fréquence du signal de modulation de largeur d'impulsion, une intensité de courant moyenne prédéterminée peut ainsi être obtenue au niveau du convertisseur. Ceci implique, au niveau des sources lumineuses alimentées, qu'un flux lumineux d'une intensité correspondante à l'intensité moyenne du courant qui les traverse est émis. Plus l'intensité moyenne du courant qui traverse les sources lumineuses est importante, plus l'intensité du flux lumineux émis par les sources lumineuses est importante.

Un cycle du signal PWM, qui est de préférence généré par le dispositif de commande 1 12, comprend donc une phase active, lors de laquelle le circuit convertisseur 1 14 est en marche, suivie d'une phase inactive, lors de laquelle le circuit convertisseur 1 14 n'est pas en marche. L'invention utilise les phases inactives du signal pour récupérer des données relatives à des propriétés des sources lumineuses 132. Il s'agit par exemple des informations de BIN des LEDs 132, de leur température de jonction, ou d'autres informations analogiques ou digitales.

A cet effet, le circuit électronique 120 comprend une deuxième branche 140 montée en parallèle à la première branche 130, qui elle comprend les sources lumineuses. La deuxième branche 140 comprend au moins un dispositif d'état 142 qui induit une chute de tension à ses bornes lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Si la branche 140 comprend plusieurs de tels dispositifs, la configuration du circuit électronique 120 est telle qu'un des dispositifs est alimenté en courant électrique de manière exclusive en dépendance de la valeur de tension électrique appliquée à la branche 140. La configuration du circuit électronique est telle que lors des phases inactives du circuit convertisseur 1 14, une chute de tension indicative d'au moins une propriété des sources lumineuses 132 devient apparente aux bornes 122, 124 du circuit électronique 120. Afin de récupérer l'information relative à cette propriété, le dispositif de pilotage comprend un dispositif de lecture 1 1 6. Lorsque le circuit convertisseur 1 14 est en phase inactive, le dispositif de lecture 1 1 6 est commandé par le dispositif de commande 1 12 à lire l'information indiquée par « data » sur la figure 1 . Cette information peut ensuite être utilisée pour configurer le circuit convertisseur. Un exemple de réalisation du dispositif de lecture 1 16 est donné par le schéma de la figure 2.

Un mode de réalisation préféré et non-limitatif de l'invention sera décrit avec référence aux figures 3 à 7. La figure 3 montre l'évolution de divers signaux qui interviennent dans le module lumineux selon l'invention, tandis que les figures 4 à 7 montrent un mode de réalisation structurel concret du circuit électronique 220, qui permet d'obtenir le fonctionnement qui vient d'être décrit, moyennant les signaux de la figure 3. Les éléments du dispositif de pilotage 1 10 restent inchangés par rapport à la figure 1 , et référence sera faite aux composants de la figure 1 .

La figure 3A montre l'évolution de l'alimentation du module lumineux 100. Il s'agit du signal V| _N appliqué aux bornes d'entrée du dispositif de pilotage de l'alimentation 1 10. Dans une première phase, l'alimentation est mise en marche depuis une source externe au module lumineux. Le dispositif de lecture 1 1 6 est ensuite activé en appliquant un signal de commande RD non-nul, comme indiqué sur la figure 3B. En même temps, le circuit convertisseur 1 14 est en mode arrêt, ce qui est indiqué par le signal EN égal à zéro sur la figure 3C. Lors de cette phase, l'information de « BIN » est récupérée par le dispositif de lecture, voir figure 3D.

Suite à cette phase initiale, le dispositif de commande 1 12 met le circuit convertisseur 1 14 en marche (EN sur 1 ) pour fournir une tension de charge supérieure à la tension directe Vseuil des sources lumineuses au circuit électronique. Il s'agit d'une phase active du circuit convertisseur, lors de laquelle aucune donnée n'est lue par le dispositif de lecture (RD sur 0), et lors de laquelle les LEDs émettent de la lumière (« LEDs ON »). Afin de compléter le cycle du signal PWM généré par le dispositif de commande 1 12, la phase active est suivie d'une phase inactive du circuit convertisseur (EN sur 0, figure 3C). Lors de la phase inactive, la tension électrique appliquée aux bornes du circuit électronique est inférieure à la tension directe Vseuil des LEDs, donc celles-ci n'émettent pas de lumière. Le dispositif de lecture 1 16 est à nouveau commandé pour lire une information « Data » aux bornes du circuit électronique (RD sur 1 ), correspondant à titre exemplaire à la chute de tension d'un thermistor. Le signal de commande EN est répété ensuite de manière périodique. La figure 4 donne le schéma électronique d'un mode de réalisation d'un circuit électronique 220 qui permet d'obtenir le fonctionnement décrit lorsqu'il coopère avec le dispositif de pilotage 1 10 selon l'invention. Le circuit électronique comprend uniquement deux bornes 222, 224 pour le montage en charge du dispositif de pilotage 1 10 du module lumineux. Une première branche 230 du circuit comprend un montage en série d'une pluralité de sources lumineuses 232 à éléments semiconducteurs électroluminescents, telles que des diodes électroluminescentes, LED.

Une deuxième branche 240 comprend un premier dispositif d'état 242 dont les caractéristiques électriques sont représentatives d'une propriété des sources lumineuses. En occurrence, il s'agit d'une résistance Rbin dont la valeur ohmique est représentative de la valeur de BIN des LEDs 232.

La branche 240 comprend également un deuxième dispositif d'état 244 dont les caractéristiques électriques sont représentatives d'une propriété des sources lumineuses. Il s'agit d'une résistance à coefficient de température négatif, Rntc, encore appelé « thermistor ». La valeur ohmique du thermistor est dépendante de la température du composant. Lorsque le thermistor Rntc est installé proche des LEDs 232, sa température est indicative de la température de jonction des LEDs. Celle-ci peut donc être obtenue en mesurant la chute de tension aux bornes du thermistor Rntc. Le circuit électronique fait intervenir en outre des diodes Zener, des transistors ainsi qu'une capacité, dont l'utilité sera décrite dans ce qui suit.

La figure 5 montre le schéma équivalent au circuit électronique 220 de la figure 4, lors de la phase initiale indiquée par « BIN » sur la figure 3D. Comme le circuit convertisseur 1 14 n'est pas actif, une tension très faible est appliquée aux bornes 222, 224 du circuit électronique. Les LEDs ne sont pas conductrices et le courant électrique ne peut passer que par le dispositif Rbin 242. Comme le circuit électronique n'était pas alimenté préalablement, la capacité ne porte pas de charges électriques. Comme le dispositif de lecture est activé lors de cette phase, la chute de tension aux bornes de Rbin est lue par le dispositif de pilotage 1 10, sans utiliser un harnais de connexion dédié à cet effet et moyennant l'unique connexion par les bornes 220, 224 du circuit électronique. La figure 6 montre le schéma équivalent au circuit électronique 220 de la figure 4, lors de la phase « LEDs ON » indiquée sur la figure 3D. Le circuit convertisseur 1 14 n'est pas actif, une tension Vf au moins égale à la tension seuil Vseuil est appliquée aux bornes 222, 224 du circuit électronique. Les LEDs sont conductrices et le courant électrique passe uniquement par la première branche 230. Les dispositifs 242 et 244 ne sont pas alimentés, mais une charge électrique s'accumule au niveau de la capacité du circuit électronique 220.

La figure 7 montre le schéma équivalent au circuit électronique 220 de la figure 4, lors de la phase indiquée par « NTC » sur la figure 3D. Comme le circuit convertisseur 1 14 n'est pas actif, les LEDs ne sont pas conductrices. Cependant, la capacité C qui s'est chargée lors de la phase active précédente, permet au courant électrique restant de traverser le thermistor Rntc 244. Comme le dispositif de lecture est activé lors de cette phase, la chute de tension aux bornes de Rntc est lue par le dispositif de pilotage 1 10, sans utiliser un harnais de connexion dédié à cet effet et moyennant l'unique connexion par les bornes 222

0, 224 du circuit électronique.

Il sera apprécié que le principe de stockage d'informations relatives aux composants du circuit électronique 120, 220 dans une résistance intégrée au circuit électronique puisse être étendu à d'autres composants que les sources lumineuses, ou à des informations autres que l'information BIN ou la température, en utilisant les principes de l'invention qui viennent d'être décrits. De même, le stockage de l'information peut se faire dans un élément autre qu'une résistance ou un thermistor, la donnée pouvant être une donnée analogique ou digitale.