TITRE : Dispositif de projection d’images à changement d’image optimisé

DOMAINE TECHNIQUE

[0001] Le domaine technique de l’invention est celui des dispositifs de projection d’images et plus particulièrement ceux équipant les véhicules automobiles et permettant la projection d’images sur le sol.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

[0002] Il existe aujourd’hui de tels dispositifs, parfois appelés « dynamic carpet projectors >> en anglais (projecteurs au sol modulables), permettant de projeter des images au sol lors de l’ouverture ou du déverrouillage d’une portière, ou à l’approche de celle-ci, quand le conducteur approche une clé ou un badge d’ouverture du véhicule.

[0003] Un tel dispositif utilise par exemple un disque sur lequel sont placées des images. Ce dispositif comprend une source de lumière, généralement une LED, qui produit un faisceau lumineux d’éclairage, mis en forme par une lentille d’illumination ou de collimation placée en aval de la source, entre la source et le disque. Pour projeter telle ou telle image du disque, un moteur électrique actionne le disque pour le faire tourner, de manière à amener l’image à projeter sur le trajet du faisceau lumineux d’éclairage (en pratique, en face de la lentille d’illumination). Le dispositif comprend aussi un système optique de projection, situé en vis-à-vis de la source, de l’autre côté du disque. Ce système comprend au moins une lentille, et permet de projeter au sol l’image qui a été placée dans le faisceau lumineux.

[0004] Dans un tel dispositif, la LED (selon l’acronyme anglo-saxon de « Light Emitting Diode >>, c’est-à-dire diode électroluminescente ou DEL) est généralement alimentée par un courant électrique qui varie au cours du temps, avec une variation en créneau.

[0005] Il est souhaitable que cette variation en créneau respecte certains critères.

[0006] Il est souhaitable notamment que sa fréquence de variation et/ou son rapport cyclique soient assez élevés, pour éviter qu’un scintillement ou une fluctuation de luminosité ne soit perçu par un individu. En effet, d’un point de vue électrique, le temps de réponse d’une LED est généralement très court si bien que la LED cesse d’émettre de la lumière dès qu’elle n’est plus alimentée électriquement, entre deux impulsions en créneau. Si la fréquence du signal en créneau est faible (ou si le rapport cyclique est faible, cette extinction répétée de la LED peut être perçue par un individu, du fait de la persistance rétinienne limitée de l’œil humain, et donner lieu à une impression visuelle de scintillement indésirable. Sur la figure 1 , qui représente des points de fonctionnement envisageables dans le plan fréquence de variation du courant LED / rapport cyclique R, la courbe Cv1 montre la limite au-dessus de laquelle il est souhaitable de travailler, pour éviter qu’un individu ne perçoive un scintillement ou une fluctuation d’intensité lumineuse de l’image formée sur le sol (en l’occurrence dans le cas d’un sol globalement blanc, dans un environnement lumineux - pas dans l’obscurité). La zone hachurée située sous la courbe Cv1 correspond ainsi à une zone à éviter si possible, dans le plan LED - R.

[0007] Mais il est aussi souhaitable, en général, d’employer un rapport cyclique et/ou une fréquence de variation pas trop élevé, pour, entre deux impulsions de courant (en créneau), laisser un laps de temps suffisant pour pouvoir passer d’une image à l’autre (en faisant tourner le disque) pendant que la LED est éteinte. Cela permet de passer d’une image à l’autre sans bavure ou chevauchement entre images, ni masquage de parties d’image. Sur la figure 1 , la courbe Cv2’ montre la limite en dessous de laquelle il est souhaitable de travailler, pour disposer d’un temps suffisant pour changer d’image pendant l’intervalle d’extinction de la LED, entre deux créneaux de courant. La zone en hachures pointillées, située au-dessus de la courbe Cv2’, correspond ainsi à une zone à éviter si possible, dans le plan LED - R. La position de cette courbe dans le plan LED/R est fixée par le temps de réponse de l’ensemble disque-moteur, c’est-à-dire par le temps nécessaire pour passer d’une image à l’autre disque, avec un arrêt dans la position finale (dans le cas de la figure 1 , ce temps de réponse est de 10 ms).

[0008] Enfin, les inventeurs ont remarqué que l’emploi d’un rapport cyclique R faible est défavorable en termes de rendement énergétique Eff de la LED. En effet, pour obtenir une même luminosité moyenne, lorsqu’on réduit le rapport cyclique R, il faut en contrepartie augmenter le courant crête, ce qui réduit le rendement énergétique de la LED, comme expliqué plus loin (en référence à la figure 12). Sur la figure 1 , la courbe Cv3 correspond ainsi à une limite de rapport cyclique, au-dessus de laquelle il est préférable de travailler, pour des raisons de rendement (cette courbe correspond à une luminosité cible, et à une consommation électrique maximale acceptable donnée).

[0009] Sur la figure 1 , la zone Z’ non hachurée correspond alors à la zone dans laquelle la fréquence LED et le rapport cyclique R sont choisis pour satisfaire ces différents critères. Comme on peut le voir, cette zone est peu étendue, dans le plan fLED - R, alors même que ces courbes correspondent à une LED très performante (de type « bichip >>, c’est-à-dire à double substrat), et à un ensemble moteur-disque également très performant en termes de temps de réponse.

[0010] Il est donc souhaitable d’augmenter l’étendue la zone du plan LED - R dans laquelle ces différents critères de fonctionnement sont satisfait, afin de donner plus de liberté dans le choix du point de fonctionnement du dispositif ou dans le choix des composants du dispositif de projection.

RESUME

[0011] Pour remédier au moins en partie aux limites de l’art antérieur, la présente technologie concerne alors un dispositif de projection d’images comprenant : au moins une LED émettant un faisceau lumineux d’éclairage, un module de changement d’image comprenant différentes images à projeter montées sur disque couplé à un moteur pas à pas, et un circuit électrique de commande, connecté au moteur pas à pas et configuré pour commander le moteur conformément à une séquence de commande donnée, de manière à faire tourner le disque : depuis une première position angulaire, dans laquelle une première desdites images est présente sur le trajet du faisceau lumineux, jusqu’à une deuxième position angulaire, dans laquelle une deuxième desdites images est présente sur le trajet du faisceau lumineux, avec arrêt dans la deuxième position angulaire, le circuit électrique de commande étant configuré pour, au cours de la séquence de commande, commander le moteur avec une fréquence de commande de changement de pas qui, pendant une phase principale, est supérieure ou égale à une fréquence cible donnée, puis pendant une phase de décélération contrôlée, décroit progressivement jusqu’à zéro.

[0012] Dans les dispositifs de projection de l’art antérieur, le déplacement du disque est le plus souvent arrêté instantanément, le signal de commande de changement de pas passant instantanément (à l’instant t3’, sur la figure 3) d’une fréquence de commande fo non-nulle, à une fréquence nulle. Cet arrêt instantané, qui correspond à un fonctionnement du moteur pas à pas de type « pull-in >>, permet de réduire au minium la durée pendant laquelle le disque est entraîné. Mais, après le déplacement, l’arrêt subit de la rotation du disque entraine un phénomène d’oscillation dont la durée t’ose s’avère longue en pratique, parfois aussi longue que le déplacement lui-même (voir la figure 3). Or il est souhaitable que l’image, placée sur le trajet du faisceau d’éclairage, ait cessé d’osciller (angulairement), ou que l’oscillation descende en dessous d’un certain seuil, qui peut être angulaire, par exemple 0,1 degrés ou 0,01 degrés, avant de rallumer la LED, pour éviter de former sur le sol une image tremblotante. En pratique, il est donc souhaitable que la LED reste éteinte pendant la durée d’entrainement par le moteur, et aussi pendant cette durée d’oscillation t’ose (i.e. : jusqu’à ce que ces oscillations soient amorties). Le temps de réaction mécanique à considérer est donc t3’+ t’ose, qui, dans le cas de la figure 3, vaut 10ms, comme pour la figure 1 (alors que la durée t3’ du déplacement en lui-même est de 5ms seulement).

[0013] Au contraire, dans le dispositif conforme à la présente technologie, lors du passage d’une image à l’autre, le moteur est commandé selon la séquence suivante : phase principale (phase de déplacement principale), pendant laquelle la fréquence de commande est supérieure ou égale à la fréquence cible (par exemple constante, et égale à cette fréquence cible), puis phase de décélération contrôlée.

[0014] L’ajout de cette phase de décélération contrôlée rallonge la durée totale de la séquence de commande, par rapport à un arrêt instantané de la rotation. Mais, en contrepartie, cela réduit de manière substantielle la durée se du régime d’oscillation transitoire qui suit l’arrêt du moteur (voir la figure 7 par exemple). Et il s’avère en pratique que la réduction de la durée d’oscillation obtenue ainsi est plus importante que la perte de temps due à l’ajout de la phase de décélération. L’ajout de cette phase de décélération progressive permet donc finalement de réduire le temps de réponse mécanique total du système moteur-disque, et d’augmenter ainsi l’étendue de la zone de travail Z, dans le plan LED - R (voir la figure 1 1 , par exemple, qui correspond à un temps de réponse de 7ms, au lieu de 10 ms pour la figure 1 ).

[0015] Le fait d’introduire cette phase de décélération progressive permet en outre, pendant la phase principale de déplacement, d’employer une valeur de fréquence de commande de changement de pas supérieure aux limites de fonctionnement en mode pull-in du moteur (un rappel de la définition de la limite de fonctionnement en mode pull-in est donnée plus bas), ce qui conduit à une vitesse angulaire importante, plus élevée qu’en mode pull-in, sans pour autant risquer de manquer des pas du signal de commande lors de l’arrêt. Cette possibilité d’employer une vitesse angulaire élevée (sans risquer de manquer des pas) contribue aussi à réduire la durée totale nécessaire pour remplacer une image par la suivante, augmentant ainsi l’étendue de la zone de travail Z.

[0016] Dans le dispositif de projection qui vient d’être décrit, il peut être souhaitable de décaler angulairement la première image et la deuxième image de manière assez importante (par exemple avec un écart supérieur ou égal à 45 degrés, ou même supérieur ou égal à 60 degrés). En effet, la phase de décélération (combinée éventuellement à l’emploi d’une valeur de fréquence cible supérieure aux limites de pull-in) permet de réduire le temps de réponse mécanique, mais augmente en revanche la distance angulaire à parcourir ou qui doit être parcourue par le disque (au cours de la séquence de commande). Selon le type de moteur employé, il peut alors être nécessaire d’écarter substantiellement les première et deuxième images, à projeter successivement.

[0017] Pour obtenir un écart notable les première et deuxième images, on peut alors prévoir que la première image et la deuxième image ne sont pas consécutives, sur le disque, au moins une autre desdites images étant intercalée entre la première image et la deuxième image. Cela permet d’écarter angulairement ces deux images, sans perdre de place sur le disque, puisque l’intervalle entre les deux images est alors employé pour placer une autre image. Cela permet de conserver un nombre total d’images élevé, sur le disque, tout en ayant un écart angulaire important entre deux images projetées successivement (i.e. : projetée l’une immédiatement après l’autre).

[0018] Le dispositif de projection peut en particulier être configuré (notamment son circuit électrique de commande 8) pour projeter les images du disque successivement, selon une séquence de projection préétablie. Par exemple, l’image Im1 , puis Im2, puis Im3, puis Im4, puis Im5, puis Im6, puis Im7, puis Im8, puis Im9, puis lm10, puis Im1 1 , puis Im12 si le disque comporte 12 images, Im1 à Im12. Les images en question sont alors positionnées sur le disque de manière à ce que, pour chaque couple de deux images de cette séquence qui se suivent immédiatement dans la séquence (par exemple pour le couple Im5, Im6), les deux images en question ne sont pas consécutives sur le disque, au moins une autre desdites images étant intercalée entre ces deux images. Pour afficher successivement l’ensemble des images de la séquence, le moteur fait alors tourner le disque de manière, à chaque changement d’image, à sauter l’image ou les images intercalées, sans les projeter.

[0019] Pour afficher l’ensemble des images du disque, le disque tourne alors de plus d’un tour, en pratique de quasiment deux tours complets, si une image intercalaire est insérée à chaque fois (ou presque à fois) entre deux images successives de la séquence. En effet, lors d’un premier tour du disque, une image sur deux sera projetée, et au tour suivant, ce sont les images « intercalaires >>, non projetées lors du premier tour, qui seront projetées (voir la figure 9). Et si deux images intercalaires sont insérées à chaque fois (ou presque à fois) entre deux images successives de la séquence, alors, le disque effectuera quasiment trois tours complets pour projeter l’ensemble de la séquence (voir la figure 1 1 ).

[0020] Outre les caractéristiques mentionnées ci-dessus, le dispositif qui vient d’être présenté peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables : le nombre d’images intercalées entre la première image et la deuxième image est inférieur ou égal à quatre ; cela permet de ne pas non plus trop augmenter la distance à parcourir entre la première et la deuxième image, ce qui finirait par augmenter le temps nécessaire pour passer de l’une à l’autre de ces deux images ; la séquence de commande comprend, avant la phase principale, une phase d’accélération contrôlée, au cours de laquelle la fréquence de commande de changement de pas augmente progressivement (en pratique à partir de zéro) jusqu’à atteindre ladite fréquence cible ; au cours de la séquence de commande, le moteur exerce un couple moteur donné, et dans lequel le circuit électrique de commande est configuré de sorte que ladite fréquence cible soit supérieure à une fréquence de pull-in du moteur, la fréquence de pull-in étant une fréquence limite au-delà de laquelle le moteur rate certains pas du signal de commande, si il est commandé pour passer d’une première position d’arrêt à une deuxième position d’arrêt à une vitesse angulaire constante correspondant à ladite fréquence de commande de changement de pas et en exerçant ledit couple moteur ; le circuit électrique de commande est configuré de sorte que ladite fréquence cible soit inférieure à une fréquence de pull-out du moteur, la fréquence de pull-out étant une fréquence limite pour laquelle, lorsque le moteur exerce ledit couple moteur et que le moteur est déjà en rotation à une vitesse angulaire correspondant à ladite fréquence de commande de changement de pas, alors, si la fréquence de commande est augmentée au-delà de la fréquence de pull-out, le moteur rate certains pas du signal de commande ; la première position angulaire et la deuxième position angulaire sont décalées angulairement l’une par rapport à l’autre d’au moins 45 degrés, voire d’au moins 60 degrés ; la première position angulaire et la deuxième position angulaire sont décalées angulairement l’une par rapport à l’autre de moins de 120 degrés, voire de moins de 90 degrés ; le dispositif comprenant en outre un système optique de projection agencé pour projeter au sol, depuis un véhicule automobile, l’image placée sur le trajet du faisceau lumineux ; le circuit électrique de commande est configuré pour : recevoir un signal d’ouverture ou déverrouillage d’un ouvrant du véhicule, et pour en réponse audit signal, commander le moteur conformément à ladite séquence de commande.

[0021] La présente technologie concerne également un procédé de commande d’un dispositif de projection d’images tel que décrit ci-dessus, le procédé comprenant une séquence de commande au cours de laquelle le circuit électrique de commande commande le moteur de manière à faire tourner le disque : depuis une première position angulaire, dans laquelle une première desdites images est présente sur le trajet du faisceau lumineux, jusqu’à une deuxième position angulaire, dans laquelle une deuxième desdites images est présente sur le trajet du faisceau lumineux, avec arrêt dans la deuxième position angulaire, et, au cours de la séquence de commande, le circuit électrique de commande commande le moteur avec une fréquence de commande de changement de pas qui, pendant une phase principale, est supérieure ou égale à une fréquence cible donnée, puis pendant une phase de décélération contrôlée, décroit progressivement jusqu’à zéro.

[0022] Les caractéristiques optionnelles présentées ci-dessus en termes de dispositif peuvent aussi s’appliquer au procédé qui vient d’être décrit.

[0023] La présente technologie et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0024] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif. [0025] [Fig. 1] représente schématiquement une zone de travail Z’ respectant certains critères, dans un plan fréquence de variation - rapport cyclique d’un courant électrique d’alimentation d’une LED d’un dispositif de projection.

[0026] [Fig. 2] représente schématiquement un disque d’un dispositif de projection d’image de l’art antérieur.

[0027] [Fig. 3] représente schématiquement l’évolution au cours du temps d’une position angulaire du disque de la figure 2, lors d’un changement d’image à projeter, pour un dispositif de projection d’image de l’art antérieur.

[0028] [Fig. 4] représente schématiquement un véhicule équipé d’un dispositif de projection d’image mettant en oeuvre la présente technologie, vu de côté.

[0029] [Fig. 5] représente schématiquement le dispositif de projection d’image du véhicule de la figure 4, vu en perspective.

[0030] [Fig. 6] représente des éléments du dispositif de la figure 5, sous forme de blocs fonctionnels.

[0031] [Fig. 7] représente schématiquement l’évolution au cours du temps d’une position angulaire d’un disque du dispositif de la figure 5, lors d’un changement d’image à projeter, ainsi que l’évolution correspondante, au cours du temps, d’une fréquence de commande de changement de pas commandant un moteur par à pas couplé à ce disque.

[0032] [Fig. 8] représente schématiquement un point de fonctionnement du moteur pas à pas, dans un plan fréquence de commande - couple exercé.

[0033] [Fig. 9] représente schématiquement le disque du dispositif de la figure 5.

[0034] [Fig. 10] représente schématiquement un autre disque pouvant équiper le dispositif de la figure 5.

[0035] [Fig. 11] représente schématiquement une zone de travail Z respectant certains critères, dans un plan fréquence de variation - rapport cyclique d’un courant électrique d’alimentation de LED du dispositif de projection de la figure 5.

[0036] [Fig. 12] représente schématiquement une caractéristique courant-tension d’une LED du dispositif de la figure 5. DESCRIPTION DETAILLEE

[0037] La figure 4 représente un véhicule automobile 1 équipé d’un dispositif de projection d’image, 2, permettant la projection d’une image 3 sur le sol. Comme on le verra plus bas, le dispositif 2 peut être commandé par l’ouverture d’une porte 10 avant ou arrière, ou un autre ouvrant tel que le coffre 1 1 .

[0038] Le dispositif 2 est placé en bas de caisse, par exemple juste sous le véhicule où la hauteur est limitée et l’environnement agressif (projections d’eau, risque de choc avec des éléments sur a route, etc...). Il est donc protégé par un boitier, de taille limitée (puisque le dispositif est de 20cm à 30 cm du sol), par exemple de 4 à 10 cm de côté.

[0039] Le dispositif 2 de projection d’images comprend au moins une LED 60 (éventuellement plusieurs) qui sert de source lumineuse. Cette LED émet un faisceau lumineux d’éclairage, F, lorsqu’elle est alimentée par un courant électrique, I. Le dispositif 2 comprend aussi une lentille d’illumination 20 (plus généralement, un système optique comprenant au moins une lentille), servant de condenseur. Cette lentille permet de mettre en forme le faisceau lumineux émis par la LED, en particulier en le rendant moins divergent. La lentille d’illumination 20 est placée en aval de la LED 60, entre la LED et l’image à projeter (Im1 , sur la figure 2). Le dispositif 2 comprend aussi un système optique de projection 21 agencé pour projeter au sol, depuis le véhicule automobile 1 , l’image à projeter. Le système optique de projection 21 est situé sur le trajet du faisceau lumineux F, en aval de l’image à projeter. Ici, il est situé en vis- à-vis de la LED 60, de l’autre côté d’un disque 5 qui porte l’image à projeter, ainsi que d’autres images. Le système optique de projection 21 comprend une ou plusieurs lentilles ou miroirs. Il forme sur le sol une image 3 de l’image à projeter Im1 , avec un grandissement très important, et, en général, un effet de dilatation. En effet, l’image 3 formée au sol a au moins 0,5 m de côté, et peut même occuper une zone de 1 m de long par 1 m de large ou plus, et le sol est éclairée de manière rasante par le dispositif de projection.

[0040] Le dispositif 2 de projection comprend aussi un moteur 4 électrique, pas à pas, couplé au disque 5 par un arbre 40. Plusieurs images Im1 , Im2, Im3,..., Im12 sont montées sur le disque (12 images en tout, dans l’exemple représenté ; voire la figure 9). Les images Im1 , Im2, Im3,... sont réparties en cercle sur le disque 5, ici en périphérie du disque, sur toute sa circonférence, par exemple avec un écart angulaire 5 constant entre images consécutives, sur le disque (ici, cet écart est de 30 degrés). [0041] Pour remplacer l’image projetée par une autre image, le moteur 4 fait tourner le disque 5 pour amener cette autre image dans le faisceau lumineux F, en face du système optique de projection 21 , à la place de l’image précédente.

[0042] Les images Im1 , Im2, Im3,... du disque 5 sont formées chacune sur un support d’image, par exemple en verre, essentiellement transparent (c’est-à-dire laissant passer la majeure partie de la puissance lumineuse incidente). Ces images peuvent être gravées (éventuellement par laser), collées ou encore lithographiées sur les supports d’images en question.

[0043] Le dispositif 2 de projection comprend aussi un circuit électrique de commande 8, connecté au moteur 4 (figure 6). Le circuit électrique de commande 8 est connecté aussi à la LED 60. Il peut être réalisé en tout ou en partie sur un circuit imprimé 6 situé dans le boitier du dispositif de projection (et sur lequel est soudée la LED 60). Certains éléments du circuit électrique de commande peuvent être intégrés au boitier du moteur. Le circuit électrique de commande comprend par exemple : une source de courant commandable (délivrant un courant en créneau), reliée à la LED 60 pour l’alimenter électriquement, un étage amplificateur, de type driver, pour commander le moteur 4, et un module de commande, par exemple de type circuit programmable, pour piloter le moteur (plus précisément, pour piloter le driver du moteur, ici ; ainsi que pour piloter la source de courant de la LED).

[0044] Le module de commande comprend également des moyens de réception, par exemple une interface de communication, filaire ou sans fil, pour recevoir un signal s, provenant d’une autre unité électronique du véhicule, le circuit électronique de commande 8 étant configuré pour commander la LED et le moteur en fonction du signal s reçu (comme expliqué en détail plus loin), en particulier pour déclencher un changement d’image en fonction de ce signal. En variante ou en complément, les moyens de réception du circuit électronique de commande pourraient être configurés pour recevoir directement ce signal d’un dispositif de commande à distance du véhicule, tel qu’un téléphone portable ou une clef « plip ».

[0045] Le circuit électrique de commande 8 est configuré ici pour commander la LED 60 et le moteur 4 de manière synchronisée, en particulier, pour commander au moteur un changement d’image pendant un laps de temps durant lequel la LED est maintenue éteinte.

[0046] Le circuit électrique de commande 8 est configuré pour alimenter la LED avec un courant électrique en créneau ayant un rapport cyclique R, et une fréquence de variation LED. Le rapport cyclique en question est égal à la durée du créneau de courant (impulsion de courant), divisée par la période totale de la variation, périodique, en créneaux.

[0047] Le circuit électrique de commande 8 est configuré aussi pour commander le moteur 4 conformément à une séquence de commande Sc donnée (figure 7), de manière à faire tourner le disque 5 : depuis une premier position angulaire a1 , dans laquelle une première desdites images (par exemple Im1 ) est présente dans le faisceau lumineux F d’éclairage, jusqu’à une deuxième position angulaire a2, dans laquelle une deuxième desdites images (par exemple Im2) est présente dans le faisceau lumineux F, avec arrêt dans la deuxième position angulaire, pour remplacer l’image projetée (Im1 ) par une autre (Im2).

[0048] De manière remarquable, le circuit électrique de commande 8 est configuré pour, au cours de la séquence de commande Sc, commander le moteur 4 avec une fréquence de commande de changement de pas, f, qui, pendant une phase principale Pp (phase principale de déplacement), est supérieure ou égale à une fréquence cible fc donnée, puis pendant une phase de décélération contrôlée, Pd, décroit progressivement jusqu’à zéro.

[0049] Comme expliqué en détail dans la partie « résumé >>, cette phase de décélération contrôlée permet de réduire le temps de réponse mécanique total du système moteur-disque, par rapport à un arrêt brutal de la rotation, car elle permet de réduire la durée se du régime d’oscillation transitoire qui suit l’arrête du moteur (i.e. : son arrêt à un pas donné).

[0050] La fréquence de commande de changement de pas, f, est la fréquence du signal de commande, en créneau, qui commande les déplacements du moteur pas à pas 4. Le moteur peut par exemple être configuré pour tourner d’un pas en réponse à un créneau (un pas) du signal de commande (ou, éventuellement, en réponse à un nombre de créneau donné de ce signal, par exemple en réponse à deux créneaux successifs). La vitesse angulaire à laquelle tourne le moteur est donc directement proportionnelle à cette fréquence de commande de changement de pas.

[0051] Pendant la phase principale Pp, la fréquence de commande f peut, comme ici, être constante, égale à la fréquence cible fc. En variante, elle pourrait toutefois varier, au cours de cette période (par exemple avec une légère croissance puis décroissance linéaire, ou avec une variation en forme de cloche). Pendant la phase de décélération Pd, la fréquence de commande f de changement de pas peut, comme ici, présenter successivement au moins deux, voire au moins quatre valeurs successives réparties, par exemple équiréparties entre fc et zéro. La phase de décélération contrôlée Pd a par exemple une durée inférieure à 2ms.

[0052] Le circuit électrique de commande 8 est configuré par ailleurs pour que la séquence de commande Sc comprenne aussi, avant la phase principale Pp une phase d’accélération contrôlée Pa au cours de laquelle la fréquence de commande f de changement de pas augmente progressivement, à partir de zéro, jusqu’à atteindre ladite fréquence cible fc. Comme pour la phase de décélération contrôlée, la phase d’accélération Pa peut, comme ici, présenter successivement au moins deux, voire au moins quatre valeurs successives réparties, par exemple équiréparties entre zéro et fc. La phase d’accélération contrôlée Pa a par exemple une durée inférieure à 2 ms.

[0053] Cette phase d’accélération progressive, ainsi que la phase de décélération contrôlée permettent, pendant la phase principale, de commander le moteur avec une fréquence de commande fc supérieure à la limite de pull-in du moteur, sans pour autant risquer de rater des pas du signal de commande du moteur, ce qui contribue, par une vitesse angulaire élevée, à réduire le temps de réponse mécanique totale du dispositif.

[0054] La figure 8 illustre ce déplacement, au-delà des limites de pull-in du moteur 4. Cette figure montre, dans le plan f - C, où C est le couple exercé par le moteur, la limite CPI d’un fonctionnement en mode « pull-in », pour le moteur considéré.

[0055] Comme cela est connu dans le domaine des moteurs pas à pas, un fonctionnement en mode pull-in correspond à un déplacement, depuis une première position d’arrêt (arbre immobile), jusqu’à une deuxième position, d’arrêt, à vitesse angulaire (et donc à fréquence de commande) constante, comme dans l’exemple de la figure 3 par exemple. Pour un tel mode de déplacement, à une fréquence de commande f donnée, si le couple C exercé sur l’arbre moteur devient supérieur à la limite Cpi(f), alors le moteur ratera certains pas du signal de commande (i.e. : ne se déplacera pas, pour certains créneaux du signal de commande), en tout cas avec une probabilité élevée. De même, pour un couple donné CM exercé par le moteur, pour un tel mode de déplacement (de type stop-déplacement-stop), si la fréquence de commande f est supérieure à une fréquence appelée fréquence de pull-in fpi, alors le moteur ratera certains pas du signal de commande (en tout cas avec une probabilité élevée).

[0056] La figure 8 montre aussi une courbe, CPO, correspondant à la limite dite de pull-out. Lorsque le moteur est commandé avec une fréquence de commande f donnée, et est en rotation à une vitesse angulaire correspondant à cette fréquence de commande, si le couple C exercé sur l’arbre moteur devient supérieur à la limite Cpo(f), alors le moteur ratera certains pas du signal de commande (en tout cas avec une probabilité élevée). De même, pour un couple donné CM exercé par le moteur, lorsque le moteur tourne déjà, à une vitesse angulaire constante correspondant à la fréquence de commande f considérée, si la fréquence devient supérieure à une fréquence appelée fréquence de pull-out fpo, alors le moteur ratera certains pas du signal de commande (en tout cas avec une probabilité élevée).

[0057] Ici, la fréquence cible fc employée lors de la phase principale Pp est supérieure à la fréquence de pull-in fpi correspondant au couple CM à exercer par le moteur pendant la séquence de commande Sc. Comme on peut le voir sur la figure 8, cela permet d’employer une fréquence de commande quasiment 4 fois plus grande que pour un mode de déplacement de type pull-in, tel que celui de la figure 3. La fréquence fc est par ailleurs inférieure à la fréquence de pull-out fpo correspondant à ce couple CM (pour ne pas risquer de rater des pas du signal de commande du moteur). Le couple CM exercé par le moteur pendant la séquence de commande Sc peut correspondre à un couple moyen exercé pendant cette séquence. Ce couple peut être mesuré préalablement lors d’essais (pour choisir de manière adéquate la fréquence fc à employer), ou être estimé sur la base de l’inertie du disque, de l’accélération angulaire attendue et d’un éventuel couple de frottement. [0058] La phase d’accélération contrôlé, la phase de décélération contrôlée, et l’utilisation d’une valeur de fréquence cible fc supérieure aux limites de pull-in permettent chacune de réduire utilement la durée entre le départ du disque, et son immobilisation sans oscillation résiduelle, lors d’un changement d’image. Mais cela augmente en revanche la distance angulaire parcourue par le disque lors de ce changement de phase.

[0059] Aussi, il est prévu ici, sur le disque 5, de décaler angulairement les images qui sont destinées à être projetées successivement (l’une immédiatement après l’autre, par exemple les images Im1 et Im2), avec un écart angulaire entre elles important, supérieur ou égal à 45 degrés, et même ici, supérieur ou égal à 60 degrés. Cet écart angulaire peut toutefois rester inférieur à 120 degrés (voire à 90 degrés), pour ne pas trop augmenter la distance à parcourir, ce qui finirait par augmenter le temps nécessaire pour passer d’une image à l’autre.

[0060] Deux images, destinées à être projetées successivement, sont ainsi écartées angulairement plus que sur un disque de l’art antérieur tel que le disque 5.0 de la figure 2 (où deux telles images sont écartées de 30 degrés).

[0061] L’espace disponible entre ces deux images peut alors être laissé libre, sans autre image (avec par exemple une image tous les 60 degrés, ou tous les 90 degrés - soit 4 images en tout sur le disque - par exemple). Mais cela réduit le nombre total d’images différentes présentes sur le disque.

[0062] L’espace disponible entre deux images à projeter successivement (par exemple Im1 , et Im2) peut aussi, comme ici, être utilisé pour placer une autre image à projeter (Im7, dans l’exemple de la figure 9), qui sera projetée ultérieurement, à un autre moment d’une séquence de projection prévue pour le dispositif 2. Cela permet d’écarter angulairement ces deux images, tout en conservant un nombre total d’images élevé, sur le disque 5.

[0063] Le circuit électrique de commande 8 est ainsi configuré pour (par exemple, son module de commande est programmé pour) commander le moteur 4 de manière à projeter les images du disque 5 successivement, selon une séquence de projection préétablie, ici, selon la séquence Im1 , puis Im2, puis Im3, puis Im4, puis Im5, puis Im6, puis Im7, puis Im8, puis Im9, puis lm10, puis Im1 1 , puis Im12. Et les images en question sont positionnées sur le disque 5 de manière à ce que, pour chaque couple de deux images de cette séquence qui se suivent immédiatement dans la séquence (par exemple pour le couple Im5, Im6), les deux images en question ne soient pas consécutives sur le disque, au moins une autre desdites images (Im1 à Im12) étant intercalée entre ces deux images. On notera que cette disposition est mise en oeuvre pour le disque 5, mais aussi pour le disque 5’ de la figure 10, qui, en variante, pourrait être employé à la place du disque 5, dans le dispositif 2 de projection d’image. En variante encore, d’autres répartitions des images, conformes à la disposition décrite dans ce paragraphe, pourraient être employées.

[0064] Pour afficher successivement l’ensemble des images de la séquence de projection, le moteur 4 fait alors tourner le disque 5 de manière, à chaque changement d’image, à sauter l’image ou les images « intercalées >>, sans les projeter.

[0065] La figure 9 montre l’agencement des figures Im1 ,..., Im12, sur le disque 5. Le disque 5 comporte 12 images en tout, réparties avec un écart angulaire constant 5 de 30 degrés entre deux images consécutives sur le disque. Le moteur 4 est un moteur pas à pas dont le nombre de pas (ici 48) est un multiple du nombre total d’images. Sur la périphérie du disque, les images sont réparties dans l’ordre suivant (ordre, en termes de position géométrique, sur le disque) : Im1 , puis Im7, puis Im2, puis Im8, puis Im3, puis Im 9, puis Im4, puis lm10, puis Im5, puis Im1 1 , puis Im6, puis Im12 ; et ensuite, à nouveau, Im1. Dans cet exemple, il y a donc à chaque fois une image « intercalée >>, entre deux images à projeter successivement.

[0066] Les déplacements successifs du disque, effectués pour projeter les images Im1 ,..., Im12 conformément à la séquence de projection mentionnée plus haut, sont représentés par les flèches « step 1 >>, « step 2 >> etc..., sur la figure 9. Les cinq premiers déplacements du moteur, pour projeter successivement les images Im1 à Im6, correspondent à des rotations de 2x5 à chaque fois (soit 60 degrés), puisque le nombre d’images « intercalées >> est de 1 , ici. Pour passer ensuite à l’image Im7, le disque effectue une rotation de 3x5 (soit 90 degrés), puis reprend des rotations de 2x5 (60 degrés) jusqu’à la fin de la séquence (image Im12).

[0067] Pour projeter l’ensemble des images Im1 à Im2, le disque 5 tourne de quasiment deux tours (en l’occurrence, de 690 degrés). Lors du premier tour, les images Im1 à Im6 sont projetées. Puis, lors du deuxième tour, les images Im7 à Im12 (intercalées entre les images Im1 à Im6) sont projetées. [0068] Sur le disque 5’ de la figure 10, une répartition analogue des images est employée, mais avec à chaque fois deux images « intercalées >> (au lieu d’une), entre deux images destinées à être projetées successivement à projeter successivement. Les 12 images du disque 5’ sont donc réparties dans l’ordre suivant sur la périphérie du disque : Im1 , puis Im5, puis Im9, puis Im2, puis Im6, puis Im 10, puis Im3, puis Im7, puis Im1 1 , puis Im4, puis Im8, puis Im12 ; et ensuite, à nouveau, Im1 . Ces images sont réparties là aussi avec un écart angulaire constant 5 de 30 degrés entre deux images consécutives sur le disque.

[0069] Les déplacements successifs du disque, effectués pour projeter les images Im1 ,..., Im12 conformément à la séquence de projection mentionnée plus haut, sont représentés par les flèches « step 1 >>, « step 2 >> etc..., sur la figure 10. Les quatre premiers déplacements du moteur, pour projeter successivement les images Im1 à Im4, correspondent à des rotations de 3x5 à chaque fois (soit 90 degrés), puisque le nombre d’images « intercalées >> est de deux, sur le disque 5’. Pour passer ensuite à l’image Im5, le disque effectue une rotation de 4x5 (soit 120 degrés), puis reprend des rotations de 3x5 (90 degrés) jusqu’à l’image Im8, effectue ensuite une rotation de 4x5 pour passer à l’image Im9, et reprend ensuite des rotations de 3x5 (90 degrés) jusqu’à fin de la séquence (image Im12). Pour projeter l’ensemble des images Im1 à Im2, le disque 5’ tourne alors de quasiment trois tours.

[0070] Comme déjà indiqué, la phase de décélération contrôlée Pd, ainsi, ici, que la phase d’accélération contrôlée Pa et l’emploi d’une valeur de fréquence cible fc élevée (supérieure à la limite de pull-in) permettent de réduire le temps de réaction mécanique total du dispositif 2, à environ 7 ms dans l’exemple présenté. A titre de comparaison, pour le même dispositif, piloté avec une fréquence de commande fo constante pendant tout le déplacement (sans rampe d’accélération/décélération), et un déplacement total de 30 degrés (voir le disque 5.0 de la figure 2), le temps de réponse mécanique, total, est de 10 ms environ.

[0071] La figure 1 1 illustre l’effet d’une telle réduction de temps de réponse mécanique, sur l’étendue de la zone de travail Z. La figure 1 1 correspond en effet à un temps de réponse mécanique, total, de 7 ms, au lieu de 10 ms. Cette figure est identique à la figure 1 , si ce n’est que la courbe limite Cv2’ y est remplacée par la courbe Cv2, qui correspond à ce temps de réponse réduit. Comme on peut le voir, cette réduction de temps de réponse augmente notablement l’étendue de la zone de travail Z, dans laquelle les trois critères présentés dans la partie arrière-plan sont satisfaits. En remarque en particulier que cette zone de travail plus étendue permet d’employer un rapport cyclique plus élevé.

[0072] Or un rapport cyclique plus élevé permet d’améliorer le rendement énergétique de la LED 60. En effet, comme illustré sur la figure 12 (qui représente la caractéristique courant-tension de la LED 60), une augmentation du courant électrique d’alimentation I s’accompagne d’une augmentation de la tension d’alimentation U (du fait de la résistance interne non nulle de la LED), et donc d’une augmentation de la puissance électrique consommée. Ainsi, à titre d’exemple, avec un rapport cyclique R1 de 90% et un courant crête 11 , la puissance électrique moyenne consommée sera P1 =0,9x11 XU(I1 ). Tandis qu’avec un rapport cyclique R2 de 10 % et un courant crête 12=9x11 , la puissance lumineuse moyenne produite sera la même (où quasiment la même), tandis que la puissance électrique moyenne consommée sera P2=0,1 XI2XU(I2)=0,9XI1 xU(9xl1 ), qui est donc nettement supérieure à P1 , puisque U augmente avec I, pour la LED (cette baisse de rendement, lorsqu’on augmente le courant crête s’explique par les pertes dans la résistance interne, non nulle, de la LED).

[0073] Augmenter l’étendue de la zone de travail Z permet donc de réduire la consommation énergétique de la LED, entre autres. Plus généralement, cela augmente la liberté de conception du dispositif 2, et permet éventuellement de sélectionner des composants moins performants, et donc moins coûteux (par exemple, une LED « monochip », c’est-à-dire à un seul substrat, au lieu d’une LED « bichip >>), tout en conservant les mêmes performances finales pour le dispositif.

[0074] Ici, la séquence de commande de changement d’image, Sc, (destinée par exemple à remplacer l’image initiale par une plus adaptée à un contexte d’ouverture de porte) est déclenchée par la réception, par le circuit électrique de commande 8, d’un signal s, transmis par une autre unité électrique du véhicule 1 (par exemple grâce à un réseau CAN ou équivalent). Cette autre unité est par exemple en charge de la commande centralisée des ouvrants, ou de la commande de sortie de veille du véhicule. Ici, le signal s reçu par le circuit électrique de commande 8, et en fonction duquel un changement d’image est déclenché, est un signal d’ouverture d’ouvrant 10, 11 du véhicule. Ce signal s peut être produit suite à la réception, par l’unité électronique en question, d’une commande d’ouverture provenant d’une clef plip ou équivalent. Le signal s peut aussi être émis par l’unité électronique en question (chargée de l’ouverture centralisée) lorsqu’elle détecte qu’un utilisateur autorisé est à proximité du véhicule, car exemple en détectant la proximité d’un badge d’identification de l’utilisateur du véhicule (éventuellement un badge électrique passif), ou d’un badge d’ouverture du véhicule, d’un téléphone portable autorisé, ou d’un autre dispositif électronique identifiable.

[0075] En variante, la séquence de commande de changement d’image pourrait aussi être déclenchée suite à la réception, directement par le circuit électrique de commande (plutôt que par une autre unité électronique du véhicule), d’un signal de commande d’ouverture d’ouvrant émis par un dispositif de commande à distance du véhicule avec émetteur, tel qu’un téléphone portable ou une clef « plip ».

[0076] Comme il ressort de la description ci-dessus, le circuit électrique de commande 8 du dispositif de projection est configuré pour commander ce dispositif 2 conformément à un procédé de commande comprenant une séquence de commande Sc au cours de laquelle le circuit électrique de commande 8 commande le moteur 4 de manière à faire tourner le disque 5 : depuis une première position angulaire a1 , dans laquelle une première des images du disque Im1 est présente sur le trajet du faisceau lumineux F, jusqu’à une deuxième position angulaire a2, dans laquelle une deuxième desdites images Im2 est présente sur le trajet du faisceau lumineux F, avec arrêt dans la deuxième position angulaire, le circuit électrique de commande 8 commandant le moteur 4, au cours de la séquence de commande Sc, avec une fréquence de commande f de changement de pas qui : pendant la phase principale Pp, est supérieure ou égale à la fréquence cible fc mentionnée plus haut, puis pendant une phase de décélération contrôlée Pd, décroit progressivement jusqu’à zéro.