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Patent Searching and Data


Title:
LIGHTING DEVICE FOR MOTOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/046243
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a motor vehicle lighting device comprising at least one first barred lighting subdevice, which subdevice is configured to generate a first light beam (110), and a second subdevice configured to generate a second light beam (211 212), characterized in that said second subdevice includes a matrix array of micromirrors that is configured to form a light subbeam (211, 212) taking the form of pixelated rays and forming at least some of said second beam (211, 212).

Inventors:
SANCHEZ VANESA (FR)
MOREL XAVIER (FR)
COURCIER MARINE (FR)
EVRARD LAURENT (FR)
Application Number:
PCT/EP2016/071821
Publication Date:
March 23, 2017
Filing Date:
September 15, 2016
Export Citation:
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Assignee:
VALEO VISION (FR)
International Classes:
F21S8/12
Domestic Patent References:
WO2009112910A12009-09-17
WO2015033900A12015-03-12
WO2015122482A12015-08-20
Foreign References:
EP2772682A22014-09-03
DE112013003050T52015-03-05
DE102014225246A12015-07-09
DE10344174A12005-04-28
US20080239746A12008-10-02
Attorney, Agent or Firm:
SCHAFFNER, Jean (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

Dispositif d'éclairage pour véhicule automobile comprenant au moins un premier sous-dispositif d'éclairage en bandes configuré pour générer un premier faisceau lumineux (1 10), et un deuxième sous-dispositif (200) configuré pour générer un deuxième faisceau lumineux (210), caractérisé en ce que ledit deuxième sous-dispositif comporte une matrice de micro-miroirs (203) configurée pour former un sous-faisceau lumineux (21 1 ) sous forme de rayons pixélisés et formant au moins en partie ledit deuxième faisceau lumineux (210).

Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le deuxième sous- dispositif (200) comprend au moins une deuxième matrice de micro-miroirs configurée pour former un deuxième sous-faisceau lumineux (212) sous forme de rayons pixélisés et formant au moins en partie ledit deuxième faisceau lumineux (210).

Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le deuxième sous- faisceau lumineux (212) recouvre en partie le sous-faisceau lumineux (21 1 ).

Dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le sous-faisceau lumineux (21 1 ) et le deuxième sous-faisceau lumineux (212) présentent un taux de recouvrement compris entre 5 et 100%

Dispositif selon la revendication 2 dans lequel le deuxième sous-faisceau lumineux (212) recouvre en totalité le sous-faisceau lumineux (21 1 ).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier sous-dispositif et le deuxième sous-dispositif (200) comprennent chacun un dioptre de sortie.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le premier sous-dispositif et le deuxième sous-dispositif (200) présentent un dioptre de sortie commun.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la matrice de micro-miroirs (203) est pilotée par une électronique de pilotage de sorte à modifier le sous-faisceau lumineux (21 1 ) selon au moins un paramètre de fonctionnement.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier sous-dispositif d'éclairage en bandes est piloté par une électronique de pilotage de sorte à modifier le premier faisceau lumineux (1 10) selon au moins un paramètre de fonctionnement.

10. Dispositif selon l'une des deux revendications précédentes dans lequel le au moins un paramètre de fonctionnement est au moins un paramètre pris parmi : détection de précipitations, détection de la luminosité de l'environnement de la route, détection de véhicule suivi, détection de véhicule croisé, vitesse du véhicule, direction d'avancement du véhicule, détection de panneaux, détection de personnes ou d'animaux sur le bas-coté de la route, assiette du véhicule, courbure et/ou déclivité de la route.

1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le deuxième faisceau lumineux (210) présente un taux de recouvrement du premier faisceau lumineux (1 10) compris entre 25% et 80%, avantageusement entre 25 et 40% .

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier faisceau lumineux (1 10) et le deuxième faisceau lumineux (210) présente un décalage angulaire latéral compris entre 0° et 10°, avantageusement entre 4° et 10° et [] et de préférence entre 6° et 10°.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins deux modes de fonctionnement consistant en un mode croisement et un mode route.

14. Dispositif selon la revendication 13 dans lequel le mode croisement présente une configuration du deuxième sous-dispositif (200) dans laquelle seulement une partie de la matrice de micro-miroirs (203) est active en réflexion. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14 dans lequel le deuxième faisceau lumineux (210) en mode croisement présente une coupure.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 dans lequel le mode croisement présente une configuration du premier sous-dispositif d'éclairage en bandes configurée pour ne pas émettre le premier faisceau lumineux (1 10).

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16 dans lequel le mode route présente une configuration du premier sous-dispositif d'éclairage en bandes configurée pour émettre le premier faisceau lumineux (1 10). 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 17 dans lequel le mode route présente une configuration du deuxième sous-dispositif (200) dans laquelle l'ensemble de la matrice de micro-miroirs (203) est active en réflexion.

19. Véhicule (400) équipé d'au moins un dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 18.

Description:
« Dispositif d'éclairage pour véhicules automobiles »

La présente invention est relative notamment à un dispositif d'éclairage.

Une application préférée concerne l'industrie automobile, pour l'équipement de véhicules, en particulier pour la réalisation de dispositifs susceptibles de pouvoir émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions d'éclairage, répondant en général à des réglementations.

Notamment l'invention peut permettre la production d'un faisceau lumineux hautement résolu.

Les dispositifs d'éclairage connus sont jusqu'à présent prévus pour émettre par exemple :

- un faisceau de croisement, dirigé vers le bas, encore parfois appelé faisceau de code et utilisé en cas de présence d'autres véhicules sur la chaussée;

- un faisceau de route dépourvu de coupure, et caractérisé par un éclairement maximal dans l'axe du véhicule ;

- un faisceau d'éclairage pour temps de brouillard, caractérisé par une coupure plate et une grande largeur d'éclairement ;

- un faisceau de signalisation pour la circulation en ville, encore appelé lampe de ville. Le faisceau de croisement doit assurer à la fois la qualité de l'éclairage et l'absence, ou la réduction, de la gêne occasionnée par le flux lumineux produit pour les véhicules alentours. Actuellement, les feux de croisement sont essentiellement définis dans cette optique, avec, en particulier, le recours à des coupures parfois complexes en haut de faisceau, de sorte à limiter précisément ou éviter l'éclairement au-dessus de la ligne d'horizon, et à concevoir au mieux une zone de projection de lumière à proscrire car susceptible de gêner le conducteur d'un véhicule croisé.

De même les faisceaux routes actuels présentent des inconvénients similaires, à savoir une résolution très faible et des degrés de liberté limitée par leur technologie. Bien que des améliorations aient été proposées pour les faisceaux de route, comme par exemple l'utilisation de deux dispositifs identiques d'éclairage en bandes, cela ne solutionne pas le problème de la résolution que ce type de technologie peut atteindre. Le document brevet US-A1 -2008/0239746 reflète ces limitations.

L'invention s'inscrit dans ce cadre et cherche à améliorer la définition des faisceaux, notamment du faisceau route.

Elle concerne en particulier un système d'éclairage pour véhicule automobile, comportant un dispositif de projection d'un faisceau hautement résolu. La présente invention concerne un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile comprenant au moins un premier sous-dispositif d'éclairage en bandes configuré pour générer un premier faisceau lumineux, et un deuxième sous-dispositif configuré pour générer un deuxième faisceau lumineux, caractérisé en ce que ledit deuxième sous- dispositif comporte une matrice de micro-miroirs configurée pour former un sous- faisceau lumineux sous forme de rayons pixélisés et formant au moins en partie ledit deuxième faisceau.

Ce type de dispositif d'éclairage permet alors de disposer d'un faisceau route hautement résolu, mais également d'un faisceau de croisement hautement résolu. En effet, le premier faisceau sert de faisceau route de support complété par un système d'imagerie pixélisée et digitale se trouvant être avantageusement une matrice de micro-miroirs. Dans le cas considéré du faisceau de croisement, celui-ci repose alors au moins en partie sur le deuxième sous-dispositif, c'est-à-dire le système d'imagerie pixélisée et digitale qui se trouve être avantageusement au moins une matrice de micro-miroirs.

La présente invention concerne également un véhicule équipé d'au moins un dispositif d'éclairage selon la présente invention.

Selon un autre aspect, la présente invention concerne également un procédé d'éclairage pour véhicule automobile comprenant au moins une électronique de pilotage et au moins un dispositif d'éclairage selon la présente invention. Ce procédé comprend au moins les étapes suivantes :

- Dans un mode de fonctionnement dit de croisement :

o mesure par au moins un capteur d'au moins un paramètre de fonctionnement ;

o réception par l'électronique de pilotage de ladite mesure ; o envoi par l'électronique de pilotage d'au moins un signal d'arrêt d'émission du premier faisceau lumineux à destination du premier sous-dispositif ;

o envoi par l'électronique de pilotage d'au moins un signal de mise en position passive en réflexion d'une partie au moins des micro-miroirs du deuxième sous-dispositif ;

o envoi par l'électronique de pilotage d'au moins un signal de mise en position active en réflexion d'une partie au moins des micro-miroirs du deuxième sous-dispositif.

- Dans un mode de fonctionnement dit de route :

o mesure par au moins un capteur d'au moins un paramètre de fonctionnement ;

o réception par l'électronique de pilotage de ladite mesure ; o envoi par l'électronique de pilotage d'au moins un signal de mise en marche de l'émission du premier faisceau lumineux à destination du premier sous-dispositif ;

o envoi par l'électronique de pilotage d'au moins un signal de mise en position active en réflexion d'une partie au moins des micro-miroirs du deuxième sous-dispositif ;

Ce procédé permet ainsi d'adapter l'éclairage du véhicule automobile en fonction d'un paramètre extérieur pouvant être le croisement d'un véhicule, le suivi d'un véhicule, ou simplement la conduite sur une route. L'électronique de pilotage permet ainsi d'utiliser pleinement l'ensemble des degrés de liberté autorisés par la présente invention.

La présente invention concerne également un procédé de positionnement des faisceaux lumineux les uns relativement aux autres. Ce procédé comprend des étapes de pilotage du dispositif de la présente invention afin d'ajuster le taux de recouvrement de chacun des faisceaux lumineux en fonction des besoins de visibilité et des conditions météorologiques et de routes.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le deuxième sous- dispositif comprend au moins une deuxième matrice de micro-miroirs. Cette deuxième matrice à micro-miroirs est configurée pour former un deuxième sous-faisceau lumineux sous forme de rayons pixélisés et formant au moins en partie ledit deuxième faisceau lumineux.

La présence de cette deuxième matrice à micro-miroirs permet d'une part de renforcer l'éclairement d'une zone par exemple, en recouvrant au moins partiellement le sous-faisceau lumineux émis par la matrice de micro-miroirs par le deuxième sous- faisceau lumineux.

De manière également avantageuse, il est possible d'utiliser ce deuxième sous- faisceau lumineux pour éclairer une zone particulière du champ visuel se trouvant face au véhicule, par exemple un obstacle, un panneau d'information ou tout autre élément extérieur pouvant nécessiter d'être éclairé indépendamment de l'éclairage de la route.

De plus, la présence d'une deuxième matrice à micro-miroirs apporte des degrés de liberté supplémentaires à la présente invention.

Avantageusement, le deuxième sous-faisceau lumineux recouvre en partie le sous-faisceau lumineux de sorte à renforcer localement le deuxième faisceau lumineux pour éclairer plus précisément et plus intensément une zone déterminée. Ce recouvrement, lorsqu'il n'est pas complet, permet entre autre de disposer d'une zone éclairée suivant un gradient de luminosité. Cette situation peut présenter un confort visuel accru, mais également permettre d'attirer l'attention de l'automobiliste vers une zone précise de la scène se trouvant face au véhicule. De manière préférentielle, le premier sous-faisceau lumineux et le deuxième sous-faisceau lumineux présentent un taux de recouvrement compris entre 5 et 100%. Ce taux de recouvrement permet d'augmenter l'éclairement d'une même zone en cas de besoin. Avantageusement, le premier sous-faisceau lumineux et le deuxième sous- faisceau lumineux présentent un décalage angulaire latéral compris entre 0° et 5°, avantageusement entre 0 et 3° Ce décalage permet une mobilité de chacun des deux sous faisceaux lumineux relativement l'un par rapport à l'autre et d'augmenter l'étendue de la zone couverte par le deuxième faisceau lumineux. Selon un mode de réalisation, il peut être utile que le deuxième sous-faisceau lumineux recouvre en totalité le premier sous-faisceau lumineux. Dans cette situation, la zone éclairée reçoit deux fois plus de flux lumineux, la rendant encore plus visible en cas de nécessité.

Préférentiellement, la matrice de micro-miroirs présente un premier dioptre de sortie. Et de manière similaire, la deuxième matrice de micro-miroirs présente un deuxième dioptre de sortie. Chacun des dioptres de sortie a pour fonction de former au moins une partie du deuxième faisceau lumineux. De manière préférentielle, les premier et deuxième dioptres présentent des propriétés optiques identiques.

Avantageusement et selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, le premier dioptre de sortie et le deuxième dioptre de sortie forment un seul et unique dioptre de sortie. Cela permet alors de disposer d'un deuxième sous- dispositif plus compact.

De manière préférentielle, le premier sous-dispositif et le deuxième sous- dispositif comprennent chacun un dioptre de sortie configuré pour former un faisceau lumineux. L'utilisation de deux dioptres distincts permet une plus grande modularité et diminue les contraintes de fabrication. En effet, les deux sous-dispositifs émettent des faisceaux lumineux de manière différente, il est donc avantageux de pouvoir disposer d'un dioptre distinct pour chacun de ces deux sous-dispositifs afin de pouvoir adapter chacun de ces dioptres au type de source lumineuse et de faisceau lumineux émis par chacun des sous dispositifs.

Selon un mode de réalisation plus compact, le premier sous-dispositif et le deuxième sous-dispositif présente un dioptre de sortie commun.

Avantageusement, le deuxième faisceau lumineux présente un taux de recouvrement du premier faisceau lumineux compris entre 25% et 80%, avantageusement entre 25 et 40% . Ce taux de recouvrement permet d'augmenter l'éclairement d'une même zone en cas de besoin.

Préférentiellement, le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux présente un décalage angulaire latéral compris entre 0° et 10°, avantageusement entre 4 et 10° et de préférence entre 6 et 10 Ce décalage permet une mobilité de chacun des deux faisceaux lumineux relativement l'un par rapport à l'autre.

De manière avantageuse, le deuxième faisceau lumineux recouvre en partie le premier faisceau lumineux afin de permettre une augmentation de l'éclairage d'une zone déterminée.

De manière particulièrement avantageuse, la matrice de micro-miroirs est pilotée par une électronique de pilotage de sorte à modifier le sous-faisceau lumineux selon au moins un paramètre de fonctionnement. Cette électronique de pilotage permet de modifier les propriétés de réflexion de la matrice de micro-miroirs afin de les adapter aux besoins d'éclairement.

De manière similaire, la deuxième matrice de micro-miroirs est pilotée par une électronique de pilotage de sorte à modifier le deuxième sous-faisceau lumineux selon au moins un paramètre de fonctionnement.

Selon un mode de réalisation, une seule et unique électronique de pilotage permet de piloter les deux matrices de micro-miroirs, cela permet alors une économie de ressources matériel et une compacité améliorée.

Préférentiellement, le au moins un premier sous-dispositif d'éclairage en bandes est piloté par une électronique de pilotage de sorte à modifier le premier faisceau lumineux selon au moins un paramètre de fonctionnement. De manière préférentielle, il s'agit de la même électronique de pilotage que celle des micro-miroirs.

Par exemple non limitatif, dans le cas où le premier sous-dispositif comprend une matrice d'éléments émetteurs de lumière, comme des diodes électroluminescentes (LEDs) par exemple, le pilotage du premier sous-dispositif peut correspondre à la mise en fonction ou non d'une partie au moins des éléments émetteurs de lumière de sorte à modifier le premier faisceau lumineux, et de l'adapter aux conditions extérieurs tel que les conditions météorologiques, ou les conditions de croisement ou de suivi par exemple. Ainsi, et de manière avantageuse, ledit au moins un paramètre de fonctionnement est au moins un paramètre pris parmi : détection de précipitations, détection de la luminosité de l'environnement de la route, détection de véhicule suivi, détection de véhicule croisé, vitesse du véhicule, direction d'avancement du véhicule, , courbure et/ou déclivité de la route, détection de panneaux, détection de personnes ou d'animaux sur le bas-coté de la route, assiette du véhicule. Ce paramètre de fonctionnement est un paramètre lié aux conditions de circulation et à la scène de route.

Selon un mode de réalisation préférentiel, ledit au moins un paramètre de fonctionnement est au moins en partie reçu par l'électronique de pilotage par l'intermédiaire d'au moins un capteur compris par le véhicule et configuré pour mesurer le au moins un paramètre de fonctionnement. De manière préférentielle, le véhicule peut comprendre de nombreux capteurs permettant la détection de précipitations par exemple, mais aussi la mesure de la luminosité extérieure, la détection de la présence d'un véhicule en croisement ou en suivi, la vitesse du véhicule, la direction et l'orientation des roues. L'ensemble de ces données est collectée et analysée au niveau de l'électronique de pilotage afin de permettre une modification des faisceaux lumineux en accord avec les besoins en termes de sécurité mais également de confort de conduite. De manière préférentielle, la présente invention comporte au moins deux modes de fonctionnement: un mode croisement et un mode route. Ces deux modes résument les différentes situations que le véhicule peut rencontrer sur la route.

En effet, le mode croisement correspond aux situations de suivi de véhicule et de croisement de véhicule. Quant au mode route il correspond à une conduite sans interaction avec d'autres véhicule. Ce mode correspond donc à un éclairement optimum de la route afin de faciliter la conduite.

Avantageusement, le mode croisement présente une configuration du deuxième sous-dispositif dans laquelle seulement une partie de la matrice de micro-miroirs est active en réflexion. Cette configuration permet d'adapter le sous-faisceau lumineux à la présence d'un véhicule, que cela soit en suivi dudit véhicule ou bien lors d'un croisement. De manière identique, il est possible de configurer la deuxième matrice de micromiroirs pour que le mode croisement présente une configuration du deuxième sous- dispositif dans laquelle seulement une partie de la deuxième matrice de micro-miroirs est active en réflexion. De manière identique à ce qui vient d'être décrit, cela permet de n'éclairer qu'une partie de la zone d'éclairée lorsque l'ensemble des micro-miroirs est en position active en réflexion.

De manière particulièrement avantageuse, le deuxième faisceau lumineux en mode croisement présente une coupure afin de réaliser au moins une fonction anti- éblouissement. Cette fonction peut par exemple être utilisée lors d'un croisement avec un autre véhicule. Dans cette situation, une partie de la matrice de micro-miroirs est en position passive en réflexion de sorte à réaliser un sous-faisceau lumineux présentant une coupure.

De manière très avantageuse et possible par la pixellisation du sous-faisceau lumineux, il est alors possible de former un faisceau lumineux hautement résolu présentant une coupure afin de continuer à éclairer une zone mais n'éblouissant pas un véhicule lors d'un croisement. Cette fonction est par exemple appliquée par l'électronique de pilotage lorsqu'au moins un capteur dédié à cette fonction détecte un véhicule en situation de croisement. De manière similaire, en situation de suivi de véhicule, il est possible par exemple d'éclairer le pourtour du véhicule suivi sans l'éclairer lui-même avec le deuxième faisceau lumineux afin de ne pas l'éblouir mais de conserver un faisceau lumineux hautement résolu autour dudit véhicule suivi. Selon un mode de réalisation, le mode route présente une configuration du deuxième sous-dispositif dans laquelle l'ensemble de la matrice de micro-miroirs est active en réflexion. Dans cette situation, le deuxième faisceau lumineux peut être utilisé afin d'accroître la visibilité fournie par le premier faisceau lumineux. Ainsi l'ensemble des micro-miroirs réfléchit le faisceau lumineux incident de sorte à former un sous-faisceau lumineux hautement résolu.

Avantageusement, le mode croisement présente une configuration du premier sous-dispositif d'éclairage à bande configuré pour ne pas émettre le premier faisceau lumineux. Cela permet de ne pas éblouir un véhicule en situation de croisement, lors de la détection d'un croisement, l'électronique de pilotage désactive l'émission du premier faisceau lumineux. Ainsi, selon un mode de réalisation, la configuration du premier sous-dispositif d'éclairage en bandes en mode croisement présente au moins une fonction anti- éblouissement.

Avantageusement, la configuration du deuxième sous-dispositif en mode croisement présente au moins une fonction parmi l'anti-éblouissement (ADB pour Adaptive Driving Beam, ou faisceau matriciel) et un ensemble de fonctions d'éclairage adaptatif (fonction AFS), comme l'éclairage concentré autour de l'axe optique pour les grandes vitesses de circulation (fonction MotorWay), l'éclairage en virage (fonction BL),, ou encore l'éclairage par temps de pluie (fonction AWL).

Ces fonctions sont permises par le grand nombre de degrés de liberté rendu accessible par la présente invention.

De manière préférentielle, un troisième faisceau lumineux est émis par un troisième sous-dispositif, ce troisième faisceau lumineux est configuré pour un éclairement descendant par rapport à l'horizon de sorte à éclairer la chaussée par exemple.

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 vue schématique de trois types de zones d'éclairage qu'un véhicule peut comprendre ;

- la figure 2 illustre de manière schématique une vue des zones éclairées selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 3 illustre une vue schématique d'un système d'imagerie pixélisée et digitale de type matrice de micro-miroirs selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention ;

- la figure 4 illustre une zone lumineuse projetée par deux systèmes d'imagerie pixélisée et digitale, de type matrices à micro-miroirs, selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 5 illustre une zone lumineuse projetée par un dispositif d'éclairage à bandes selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 6 illustre trois zones lumineuses, dont deux en superposition partielle projetées par un dispositif d'éclairage à bandes et deux systèmes d'imagerie pixélisée et digitale de type micro-miroirs, selon un mode de réalisation de l'invention.

Dans la description qui suit, des numéros de référence similaires seront utilisés pour décrire des concepts similaires à travers des modes de réalisation différents 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.

D'une manière générale, la présente invention peut utiliser des sources lumineuses du type diodes électroluminescentes encore communément appelées LEDs. Notamment, ces LEDs peuvent être dotées d'au moins une puce apte à émettre une lumière d'intensité avantageusement ajustable selon la fonction d'éclairage et/ou de signalisation à réaliser. Il peut y avoir plusieurs sources comme cela sera exposé plus en détail ci-après. Par ailleurs, le terme source lumineuse s'entend ici d'un ensemble d'au moins une source élémentaire telle une LED apte à produire un flux conduisant à générer en sortie du dispositif de l'invention au moins un faisceau lumineux de sortie remplissant au moins une fonction souhaitée. Des sources LED sont en particulier avantageuses pour l'éclairage en bandes. D'autres types de sources sont aussi envisageables dans l'invention, telle une ou plusieurs sources laser, notamment pour les dispositifs à micro-miroirs.

Dans les caractéristiques exposées ci-après, les termes relatifs à la verticalité, l'horizontalité et à la transversalité, ou leurs équivalents, s'entendent par rapport à la position dans laquelle le système d'éclairage est destiné à être monté dans un véhicule. Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés dans la présente description pour désigner des directions, suivant une orientation perpendiculaire au plan de l'horizon pour le terme « vertical », et suivant une orientation parallèle au plan de l'horizon pour le terme « horizontal ». Elles sont à considérer dans les conditions de fonctionnement du dispositif dans un véhicule. L'emploi de ces mots ne signifie pas que de légères variations autour des directions verticale et horizontale soient exclues de l'invention. Par exemple, une inclinaison relativement à ces directions de l'ordre de + ou - 10° est ici considérée comme une variation mineure autour des deux directions privilégiées.

Le terme « bas » ou partie basse s'entend généralement d'une partie d'un élément de l'invention située, suivant un plan vertical, en dessous de l'axe optique. Le terme « haut » ou partie haute s'entend d'une partie d'un élément de l'invention située, suivant un plan vertical, au-dessus de l'axe optique. Le terme « parallèle » ou la notion d'axes ou lignes confondus s'entend ici notamment avec les tolérances de fabrication ou de montage, des directions sensiblement parallèles ou des axes sensiblement confondus entrant dans ce cadre.

Le terme « système d'imagerie pixélisée et digitale », « système d'imagerie à rayons pixélisés » ou leurs équivalents ont pour définition un système émetteur d'un faisceau lumineux, ledit faisceau lumineux étant formé d'une pluralité de sous faisceaux lumineux, chaque sous-faisceau lumineux pouvant être piloté indépendamment des autres sous-faisceaux lumineux. Ces systèmes peuvent être par exemple des matrices à micro-miroirs, notamment pilotables en rotation, ou encore des dispositifs à cristaux liquides. Chaque sous-faisceau pilotable indépendamment forme un rayon pixélisé. Une autre technologie de formation de rayons pixélisés est munie d'une source laser dont le rayon est renvoyé par un dispositif de balayage sur une surface disposée au foyer d'une optique de projection et composée d'une pluralité d'éléments de matériau luminophore, usuellement désignés sous l'appellation phosphore. Ces éléments luminophores réémettent de la lumière blanche qui est projetée par une lentille pour former un faisceau d'éclairage sur la route en avant du véhicule. Les segments de matériau luminophore sont disposés entre la source laser et la lentille de projection, au foyer de cette lentille.

Le terme « taux de recouvrement » ou ses équivalents ont pour définition la quantité de surface éclairée commune à deux faisceaux lumineux. Ce taux est égal à 100% dans le cas où la plus petite surface éclairée par l'un des faisceaux lumineux est totalement englobée dans la surface éclairée par l'autre faisceau lumineux.

Dans le cadre de l'invention, on entend par faisceau de croisement un faisceau employé lors de la présence de véhicules croisés et/ou suivis et/ou d'autres éléments (individus, obstacles...) sur la chaussée ou à proximité. Ce faisceau présente une direction moyenne descendante. Il peut être éventuellement caractérisé par une absence de lumière au-dessus d'un plan incliné de 1 % vers le bas du côté de la circulation dans l'autre sens, et d'un autre plan incliné de 15 degrés par rapport au précédent du côté de la circulation dans le même sens, ces deux plans définissant une coupure conforme à la réglementation européenne. Cette coupure supérieure descendante a pour but d'éviter d'éblouir les autres usagers présents dans la scène de route s'étendant devant le véhicule ou sur les bas-côtés de la route.

Le faisceau de croisement, ici appelé deuxième faisceau lumineux, autrefois issu d'un projecteur simple, a connu des évolutions, la fonction de croisement pouvant être couplée avec d'autres caractéristiques d'éclairage. On a ainsi récemment élaboré de nouvelles fonctions, désignées comme fonctions élaborées et regroupées sous le nom d'AFS (abréviation pour « Advanced Frontlighting System » en anglais), qui proposent notamment d'autres types de faisceaux. Il s'agit notamment de la fonction dite BL (Bending Light en anglais pour éclairage de virage), qui peut se décomposer en une fonction dite DBL (Dynamic Bending Light en anglais pour éclairage mobile de virage) et une fonction dite FBL (Fixed Bending Light en anglais pour éclairage fixe de virage). Ces fonctions d'éclairage de virage sont utilisées en cas de circulation en courbe, et elles sont réalisées au moyen de projecteurs qui émettent un faisceau lumineux dont l'orientation horizontale varie lorsque le véhicule se déplace sur une trajectoire incurvée, de façon à éclairer correctement les portions de route qui sont destinées à être abordées par le véhicule et qui se trouvent non pas dans l'axe du véhicule, mais dans la direction qu'il est sur le point d'emprunter, résultant de l'angle imprimé aux roues directrices du véhicule par son conducteur. Une autre fonction est dite Town Light en anglais, pour éclairage de ville. Cette fonction assure l'élargissement d'un faisceau de type feu de croisement tout en diminuant légèrement sa portée. La fonction dite « Motorway Light » en anglais pour éclairage d'autoroute, réalise quant à elle la fonction autoroute. Cette fonction assure une augmentation de la portée d'un feu de croisement en concentrant le flux lumineux du feu de croisement au niveau de l'axe optique du dispositif projecteur considéré. On connaît aussi la fonction dite « Overhead Light » en anglais pour feu de portique. Cette fonction assure une modification d'un faisceau de feu de croisement typique de telle sorte que des portiques de signalisation situés au-dessus de la route soient éclairés de façon satisfaisante au moyen des feux de croisement. Une autre variante de feu de croisement est la fonction dite AWL (Adverse Weather Light en anglais) pour feu de mauvais temps. Cette fonction assure une modification d'un faisceau de feu de croisement de telle sorte que le conducteur d'un véhicule circulant en sens inverse ne soit pas ébloui par le reflet de la lumière des projecteurs sur la route mouillée. De plus, lorsque l'éclairage de croisement est en fonction, l'assiette du véhicule peut subir des variations plus ou moins importantes, dues par exemple à son état de charge, son accélération ou sa décélération, qui provoquent une variation de l'inclinaison de la coupure supérieure du faisceau, ayant pour résultat soit d'éblouir les autres conducteurs si la coupure se trouve relevée, soit d'éclairer insuffisamment la route si la coupure se trouve abaissée. Il est alors connu d'utiliser un correcteur de portée, à commande manuelle ou automatique, pour corriger l'orientation des projecteurs de croisement. Avantageusement, la correction d'assiette sera réalisée par le deuxième sous-dispositif comportant une matrice de micro-miroirs.

Le faisceau route de base est lui de préférence émis par un dispositif d'éclairage en bandes. Ce faisceau lumineux a pour fonction d'éclairer sur une large étendue la scène face au véhicule mais également sur une distance conséquente, typiquement environ 200 mètres. Ce faisceau lumineux, de par sa fonction d'éclairage, se situe principalement au-dessus de la ligne d'horizon. Il peut présenter un axe optique d'éclairement légèrement ascendant par exemple. Ce type de faisceau lumineux est de préférence émis par un dispositif d'éclairage en bandes avantageusement composé d'au moins une matrice d'éléments émetteurs de lumière comme des LEDs par exemple. Les bandes lumineuses ainsi générées par la matrice peuvent être éteintes ou bien allumées les unes indépendamment des autres. L'éclairage en bandes offre la possibilité de superposer deux bandes contiguës par exemple. Les sous-faisceaux lumineux composant chacun au moins une bande verticale sont de préférence parallèles entre eux, mais peuvent cependant présenter une zone de recouvrement les uns avec les autres. Cependant ce type d'éclairage, bien que puissant et de longue portée, ne dispose pas d'une haute résolution et d'une bonne précision de par sa conception même. Un des objectifs de la présente invention est de pallier en partie ce défaut.

Le dispositif peut aussi servir à former d'autres fonctions d'éclairage via ou en- dehors des dispositifs décrits en détail ci-après.

Nous allons maintenant présenter la présente invention selon un mode de réalisation particulier illustré à titre d'exemple non limitatif par les figures suivantes. La figure 1 représente de manière schématique une vue de trois types de zones d'éclairage générées à partir du véhicule 400. La première zone illustrée par le premier faisceau lumineux 1 10 correspond à une zone s'étendant en majeure partie au-dessus de la ligne d'horizon 10. Le deuxième faisceau lumineux 210 correspond à une zone éclairée se trouvant en partie sous la ligne d'horizon 10. Enfin, le troisième faisceau lumineux 310 correspond à une zone éclairée se trouvant en majeure partie sous la ligne d'horizon et ayant pour fonction l'éclairement de la route.

La figure 2 représente les zones éclairées discutées précédemment de manière plus précise. La zone éclairée par le premier faisceau lumineux 1 10, correspondant au faisceau haut de route décrit précédemment, est générée par un éclairage en bandes. Cet éclairage en bandes est de manière préférentielle mobile latéralement de sorte à pouvoir se déplacer le long de la ligne d'horizon 10. Ce pilotage est avantageusement adapté au mouvement du véhicule par exemple afin d'assurer les différentes fonctions décrites précédemment, et en particulier la fonction DBL. Ce cas n'est pas limitatif. Comme indiqué précédemment, le premier faisceau lumineux 1 10 est composé de sous-faisceaux lumineux verticaux juxtaposés avec un éventuel recouvrement et formant des bandes d'éclairement.

On retrouve le deuxième faisceau lumineux 210 comprenant avantageusement deux sous-faisceaux lumineux 21 1 et 212. Ces deux sous faisceaux lumineux sont préférentiellement émis par un ou plusieurs systèmes d'imagerie pixélisé et digitale. Un tel système est par exemple une matrice de micro-miroirs. Chaque micro-miroir dispose de manière préférentielle de deux positions de fonctionnement. Une position dite active correspond à une orientation des micro-miroirs permettant la réflexion vers un dioptre de sortie d'un faisceau lumineux incident. Une position dite passive correspond à une orientation des micro-miroirs permettant la réflexion vers une surface absorbante d'un faisceau lumineux incident, c'est à dire vers une direction différente de celle du dioptre de sortie.

De manière avantageuse, les deux sous-faisceaux lumineux 21 1 , 212 peuvent présenter un recouvrement l'un de l'autre afin d'accroître la luminosité d'une zone déterminée. Cette situation est représentée sur la figure 2. En effet d'une part les deux sous-faisceaux lumineux 21 1 et 212 recouvrent en partie le premier faisceau lumineux 1 10, mais ils présentent également un recouvrement partiel l'un de l'autre. Cette configuration de recouvrement ou de chevauchement des zones éclairées génère des zones d'intensités variables et progressives, qui permet alors de générer un éclairement de la scène comprenant un gradient de luminosité symétrique allant de la gauche vers la droite. Dans le cas illustré, une première zone correspond à l'éclairement du premier faisceau lumineux 1 10 seul, puis une seconde zone présente un éclairement plus intense correspondant à la superposition du premier faisceau lumineux 1 10 et d'un premier sous faisceau lumineux 21 1 , et une troisième zone forme une zone d'intensité maximale comprenant la superposition du premier faisceau lumineux 1 10 et des deux sous-faisceaux lumineux 1 10, 21 1 et 212. Cette zone d'intensité maximale peut couvrir un espace autour de l'axe optique du dispositif. Puis, toujours de gauche à droite, une autre zone d'intensité identique à la seconde zone est réalisée par recouvrement du faisceau lumineux 1 10 et du deuxième sous-faisceau lumineux 212. Ce gradient se termine par une zone d'éclairement identique à la première zone, illuminée uniquement par le premier faisceau 1 10. Ce gradient d'éclairement permet d'accroître le confort visuel de l'automobiliste, mais également la sécurité de la conduite, car il est alors possible d'accentuer l'attention de l'automobiliste sur un point particulier de la scène se trouvant face au véhicule. Cette situation est rendue possible par l'utilisation de deux matrices à micro-miroirs qui permettent de réaliser ce gradient. Ceci est un exemple non limitatif des nombreux degrés de liberté compris par la présente invention.

Le pilotage des matrices de micro-miroirs est effectué par une électronique de pilotage. Ce pilotage comprend à la fois le pilotage des orientations des micro-miroirs de chaque matrice de micro-miroirs, mais également le taux de recouvrement des sous faisceaux lumineux. Le pilotage des micro-miroirs permet donc de modifier la pixellisation des sous faisceaux lumineux. Il est alors possible de former un sous- faisceau lumineux présentant une coupure par exemple. Il peut s'agir d'un coude au niveau de la ligne d'horizon 10, lors d'une fonction de croisement.

Enfin le dernier faisceau lumineux 310 assure un éclairement de la route, et plus précisément de la chaussée. Il est de préférence descendant et/ou éclaire sous la ligne d'horizon 10. Dans la figure 2, c'est ce dernier faisceau lumineux qui présente la coupure au niveau de la ligne d'horizon 10, proche du point d'intersection 30 entre la ligne d'horizon et l'axe vertical 20. Ce point d'intersection 30 correspondant préférentiellement, mais de manière non limitative, à l'axe optique du dispositif d'éclairage. Selon un autre mode de réalisation, ce point d'intersection correspond à l'axe optique de l'automobiliste. Le dernier faisceau lumineux 310 est préférentiellement émis par un ou plusieurs projecteurs dont la ou les sources lumineuses sont avantageusement des LEDs. La figure 3 illustre un exemple non limitatif de système d'imagerie pixélisée et digitale 200 appelé en termes anglo-saxon « Digital Micromirror Device » (DMD), c'est- à-dire un dispositif à micro-miroirs, également appelé une matrice à micro-miroirs 203.

Ce système comprend une source lumineuse 201 , pouvant être par exemple des LEDs ou bien des diodes lasers, ou toute sorte de sources lumineuses. Cette source lumineuse 201 émet un faisceau lumineux avantageusement en direction d'un réflecteur 202. Ce réflecteur 202 est de préférence configuré pour concentrer le flux de lumière incident sur une surface comportant la matrice de micro-miroirs 203.

De manière avantageuse, le réflecteur 202 est configuré pour que l'ensemble des micro-miroirs soit éclairé par le faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur 202. Le réflecteur 202 peut avoir, suivant au moins un plan de section, un profil pseudo elliptique ou pseudo parabolique.

Une fois réfléchi par une partie au moins des micro-miroirs, le faisceau lumineux passe au travers d'un dioptre 204. De manière avantageuse, ce dioptre 204 peut être une lentille convergente par exemple. Comme indiqué, après réflexion du faisceau lumineux sur le réflecteur 202, celui-ci vient se concentrer sur la matrice de micro-miroirs 203. De manière préférentielle, les micro-miroirs disposent chacun de deux positions de fonctionnement, une position dite active dans laquelle ils réfléchissent le faisceau lumineux incident en direction du dioptre 204, et une position dite passive dans laquelle ils réfléchissent le faisceau lumineux incident en direction d'un élément absorbeur de rayonnement lumineux non représenté dans la figure 3.

Ce type de dispositif permet de disposer en sortie du dioptre 204 d'un faisceau lumineux hautement résolu pixélisé et digitalisé : chaque pixel ou rayons pixélisé composant ce faisceau correspond à un micro-miroir et il est possible d'activer ou non ces micro-pixels en simplement pilotant les micro-miroirs. Cette particularité permet alors de dessiner au besoin la forme du faisceau lumineux en sortie du dioptre 204 selon les besoins de l'invention. Par exemple, il est possible de n'activer qu'une partie des micro-miroirs 203 afin de former une coupure au niveau du faisceau lumineux en sortie du dioptre 204. Cette coupure permet entre autre la réalisation des fonctions présentées précédemment. La figure 4 illustre une zone éclairée par le sous-faisceau lumineux 21 1 émis par le deuxième sous-dispositif, c'est à dire préférentiellement par l'intermédiaire d'une matrice de micro-miroirs 203. De manière avantageuse, le sous-faisceau lumineux 21 1 présente une largeur angulaire d'au moins 10° et de préférence d'au moins 20°, et une hauteur angulaire d'au moins 5° et de préférence d'au moins 9°]. Ce sous-faisceau lumineux 21 1 est formé par une pluralité de faisceaux lumineux tous réfléchis par les micro-miroirs en position active de la matrice de micro-miroirs 203. Comme précédemment indiqué, un ou plusieurs autres sous-faisceaux 212 peuvent être formés. Les exemples illustrés représentent des cas où les sous-faisceaux 21 1 , 212 ont une même forme et de dimensions identiques mais ce cas n'est pas limitatif.

La figure 5 illustre une zone éclairée par le premier faisceau lumineux 1 10 émis par le premier sous-dispositif d'éclairage en bandes. De manière avantageuse, le faisceau lumineux 1 10 présente une largeur angulaire d'au moins 30° et de préférence d'au moins 40°, et une hauteur angulaire comprise d'au moins 5° et de préférence d'au moins 9°. Ce type de faisceau à bandes peut être généré par une matrice d'éléments émetteurs de lumière comme des LEDs par exemple.

La figure 6 illustre une situation impliquant la projection combinée du premier faisceau lumineux 1 10 et des deux sous-faisceaux lumineux 21 1 et 212. Sur cette figure, le dernier faisceau lumineux 310 n'est pas représenté. On y remarque que les sous-faisceaux lumineux 21 1 et 212 présentent un recouvrement entre eux mais également en partie avec le faisceau lumineux 1 10. Le sous-faisceau 212 se trouve latéralement décalé sur la droite par rapport au faisceau lumineux 21 1 de sorte que l'ensemble du faisceau lumineux 212 n'est pas totalement en superposition avec le premier faisceau lumineux 1 10. De même, le premier faisceau lumineux 1 10 est lui décalé latéralement vers la gauche. Cette figure diffère donc de la figure 2 afin d'illustrer la possibilité de disposer de décalages latéraux entre les différents faisceaux lumineux. On retrouve la génération d'un gradient d'intensité permettant la mise en avant d'une zone déterminée de la scène face au véhicule, mais également l'amélioration du confort visuel. Il est à noter que pour une augmentation de l'éclairement d'une zone précise, l'Homme du métier s'orienterait naturellement vers l'utilisation d'une matrice de micro-miroirs disposant d'une source lumineuse de plus forte puissance. Cependant, bien que cette solution permette un gain en éclairement, elle ne permet pas la réalisation d'un gradient par exemple. La combinaison d'un éclairage à bande et d'un éclairage pixellisé et digitalisé, et plus encore l'utilisation de deux matrices de micro-miroirs pour réaliser cet éclairage pixellisé et digitalisé, confère à la présente invention des possibilités supérieures à une simple augmentation d'éclairement.

De manière avantageuse mais non limitative, le gradient d'éclairement est centré selon l'axe optique de l'automobiliste, c'est-à-dire face à lui. Toutefois selon certains modes de réalisation, le gradient peut être centré selon l'axe optique d'une matrice de micro-miroirs.

La présente invention, comme illustrée sur cette figure, offre de nombreux degrés de liberté quant aux possibles combinaisons de faisceaux lumineux. En effet, la possibilité de disposer d'un faisceau lumineux d'éclairage en bandes couplé à un système d'imagerie pixélisée et digitale de type matrice de micro-miroirs permet de de disposer d'un éclairage hautement résolu et de rendre intelligent l'éclairage d'un véhicule afin que celui-ci s'adapte aux besoins de l'utilisateur mais également à la route et aux situations qu'il est possible de rencontrer.

Selon un mode de réalisation, en mode route, c'est l'ensemble des faisceaux et sous-faisceaux lumineux 1 10, 21 1 , 212 et 310 qui sont émis et qui éclairent la scène faisant face au véhicule. Dans cette configuration l'éclairage est maximum et assure une visibilité optimale. De plus, dans cette situation, l'utilisation de deux matrices à micro-miroirs permet de disposer d'un éclairage adaptatif performant de la scène. En effet, il est possible alors de générer des gradients d'éclairement pour le confort visuel, mais également la mise en avant d'éléments d'intérêt se trouvant face au véhicule tel que des obstacles ou des panneaux d'indications. La pixellisation des sous-faisceaux lumineux 21 1 et 212 permet également de définir au besoin des formes afin d'accentuer certains éléments de la scène.

Selon un mode de réalisation, l'invention a pour objet un véhicule équipé de deux dispositifs selon l'invention, un par projecteur, respectivement montés coté droit et coté gauche à l'avant du véhicule. Dans ce mode de réalisation, le deuxième faisceau s'étend au minimum à 4°, de préférence à 6° coté intérieur du véhicule, c'est- à dire du coté latéral opposé du véhicule duquel le dispositif est monté, tandis que le premier faisceau s'étend au minimum à 6°, de préférence à 12° coté intérieur véhicule.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.




 
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