EP3531010A1 - Dispositif lumineux pour véhicule automobile, et unité d'éclairage et/ou de signalisation muni d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif lumineux pour véhicule automobile, et unité d'éclairage et/ou de signalisation muni d'un tel dispositif Download PDF

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EP3531010A1
EP3531010A1 EP19158960.5A EP19158960A EP3531010A1 EP 3531010 A1 EP3531010 A1 EP 3531010A1 EP 19158960 A EP19158960 A EP 19158960A EP 3531010 A1 EP3531010 A1 EP 3531010A1
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EP
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unitary
light
additional
upper portion
beams
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates in particular to a light device for a motor vehicle, and to a lighting and / or signaling unit provided with such a device.
  • a preferred application relates to the automotive industry, for the equipment of vehicles, in particular for the production of devices capable of emitting light beams, also called lighting and / or signaling functions, generally meeting regulations.
  • the invention can allow the production of a light beam at the front of the vehicle.
  • a light beam emitted by front headlights has a first lighting zone 4 extending to the ground of the track 2 on which the vehicle 1 is traveling, and a second lighting zone 5 extending to the ground of the track 3 .
  • the second lighting zone 5 has a cutoff 6 so that the area of the second lighting zone 5 is smaller than the area of the first zone
  • the cut-off 6 makes it possible not to dazzle a driver of a vehicle traveling on track 3.
  • a light beam emitting device having a plurality of light emitting diodes arranged in the form of a matrix with lines and columns of diodes, each diode being associated with a complex optical element for projecting a unitary part of the global beam.
  • the individual and selective control of the diodes makes it possible to shape a resulting beam with great freedom of shape definition.
  • the present invention aims to remedy at least in part the disadvantages of current techniques.
  • the sloping form gives the resulting projection an inclined cutoff which corresponds to a more progressive shape than that produced by the current pixel arrays for which the cuts are vertical.
  • the remainder of the upper portion of the resulting beam extends laterally from the slope in a homogeneous manner by virtue of the rectangular shape, which may be square, of at least a second beam from the first beam.
  • the device still benefits from the discretization enabled by the LED arrays, to adapt the projection to the desired lighting and / or signaling functions.
  • the present invention also relates to a lighting and / or signaling unit of a motor vehicle equipped with at least one light device.
  • This unit may comprise at least one additional device configured to produce a passing beam base beam.
  • the additional device may allow to illuminate homogeneously substantially below the horizon line.
  • the device of the invention can in turn allow at least to define the cutoff zone of a dipped beam.
  • Another aspect of the invention is a method of controlling a light device.
  • the present invention also relates to a vehicle equipped with at least one device and / or unit according to the present invention.
  • the device is such that the upper portion of the unitary first beam shape is a trapezoid defined by the first lateral edge, a second lateral edge opposite the first lateral edge and comprising a slope, a first base located at the top and a second base, of greater width than the first base and opposite the first base.
  • This provides a shape with two slopes ensuring the possibility of a beam cut right or left.
  • the first unitary beam shape comprises a rectangular lower portion in the continuity of the second base.
  • the first unitary beam downwards, for example just below the horizon line, preferably so as to operate a smooth connection with another beam, for example a base portion of a dipped beam. projected in a majority or all of the way below the horizon.
  • the trapezoid is isosceles.
  • the width of the first base is equal to that of the upper portion of the second unitary beam.
  • the second unitary beam is part of the strict continuity of the first base, between the two slopes; the overlap zone of the two unit beams is then very weak and does not affect the slopes.
  • the height of the upper portion of the first beam is equal to the height of the upper portion of the second unitary beam.
  • the shape adaptation between the two unitary beams is increased accordingly.
  • the largest width of the upper portion of the first unitary beam is twice as large as the largest width of the shape of the second unitary beam.
  • the pitch of the pixels corresponding to the row of second unitary beams is thus half, offering a greater resolution of this part of the definition of the resulting road beam.
  • the number of light sources assigned to the second unit beams is therefore greater than that of the light sources assigned to the first unit beams, and preferably of the order of two times greater.
  • each first illumination unit preferably comprises for each first illumination unit a first light source belonging to the plurality of light sources, and a first optical element associated with said first light source and configured to receive light from said first associated light source. and to transmit one of the first unitary beams.
  • each second illumination unit comprises a second light source belonging to the plurality of light sources, and a second optical element, associated with said second light source and configured to receive light from said associated second light source and to transmit a light source.
  • second unitary beams are also included in each second illumination unit.
  • the first light module is configured to produce, for each first unitary beam, a first additional unit beam.
  • the first additional unitary beams are each located in the continuity and above a first unitary beam.
  • the first light module comprises at least one additional row of additional first light sources belonging to the plurality of light sources, and at least one additional row of additional first optical elements each associated with one, different , first additional light sources, each first additional light source and the first additional additional optical element being configured to produce a first additional unit beam.
  • the combination of the additional row of additional first light sources and the additional row of additional first optical elements is configured to produce an output beam projection predominantly or even entirely above the horizon line, to achieve or participate in realizing part of a driving beam.
  • the second light module comprises at least one additional row of additional second light sources belonging to the plurality of light sources, and at least one additional row of additional second optical elements each associated with a different one of the second additional light sources.
  • each second additional light source and the second associated additional optical element being configured to produce a second additional unit beam.
  • the combination of the additional row of additional second light sources and the additional row of additional second optical elements is configured to produce an output beam projection, mostly all over the horizon line, to achieve or participate in realizing part of a driving beam.
  • the second additional unitary beams are each located in the continuity and above a second unitary beam.
  • a third light module comprises a row of third light sources belonging to the plurality of light sources, and third optical elements, individually associated with one different from the third light sources and configured to receive light from said third source. associated and to each transmit a unitary beam sloping formed by a third unitary beam, according to a third unitary beam shape determined by a shape of third optical elements, the unitary third beam form having an upper portion having a first side edge including a slope extending to a vertex of the third unitary beam shape such that a width dimension of the portion upper tends to decrease towards the summit; and wherein each of the third unit beams is associated with one of the second unit beams such that an upper corner of the upper portion of the second unit beam of said one of the second optical elements coincides with the vertex of the third unit beam of the second unit beam.
  • third associated optical element and so that the upper portion extends laterally opposite the slope of the third unit beam of the third associated optical element; and wherein the first unitary beam and the third unitary beam associated with the same second unitary beam are
  • the third module there is an additional element for generating unit beams on a slope.
  • the provision of these additional slopes increases the definition resolution of the resulting beam envelope border; when it comes to the cut of a dipped beam, there is then a greater number of potential cutoff edges according to the width of the total beam possible.
  • the shape of the first unitary beam and the shape of the third unitary beam are identical.
  • the light modules each comprise an optical field element.
  • an optical projection element is common to the light modules.
  • control means comprise a dipped beam control configuration in which the control means is configured to turn on only one light source assigned to a unitary beam with a slope and to light a series of at least a light source assigned to a second unitary beam so as to form a resultant beam portion in the lateral continuity of said unitary slope beam.
  • the row of first sources and possibly the row of third sources serves only to generate a single unitary beam at a time, whereas the row of second sources serves to generate the remainder of the beam width to be formed ( in particular the low beam beam area including the cutoff).
  • the passing beam portion generated by the unitary slope beam and the second unit beams may form the low beam portion located around the horizon line (the high portion of the dipped beam); the remainder of the passing beam may be formed by a complementary beam, such as a "flat" beam, that is to say straight and homogeneous, essentially below the horizon line.
  • one of the light modules and particularly advantageously the second light module, comprises a row of marking light sources each source of which is associated with an optical marking element.
  • This assembly enables the generation of a plurality of unit marking beams that can be used to have a discrete projection element below the horizon line, either as a base portion of a dipped beam or as a base portion of a dipped beam. as over-illumination of the base portion of a dipped beam generated elsewhere.
  • a "marking line" function to over-illuminate an area at the front of the vehicle can be achieved by this means.
  • lighting can be controlled only from a series of at least one marker light source to produce a highlighted band in the lower portion of the dipped beam.
  • the sources of the plurality of sources each comprise at least one light emitting diode.
  • At least one of the row of first optical elements, the row of second optical elements, the row of third optical elements and possible rows of additional optical elements are made from a single piece of a material, in particular an optical material such as PMMA (polymethylmethacrylate), the optical elements of a row considered being juxtaposed edge to edge in the width direction of the beam to be produced.
  • a material in particular an optical material such as PMMA (polymethylmethacrylate)
  • the invention also relates to a lighting and / or signaling unit of a motor vehicle equipped with at least one device as described above.
  • the terms relating to verticality, horizontality and transversality, or their equivalents refer to the position in which the lighting module is intended to be mounted in a vehicle.
  • the terms “vertical” and “horizontal” are used in the present description to designate directions, in an orientation perpendicular to the horizon plane for the term “vertical”, and in an orientation parallel to the horizon plane for the term “horizontal”. They are to be considered in the operating conditions of the device in a vehicle.
  • the term “width” refers to a dimension oriented in the horizontal direction and the term “height” means a dimension oriented along the vertical.
  • the word “lateral” means a position of one element relative to another according to the dimension in width. The use of these different words does not mean that slight variations around the vertical and horizontal directions are excluded from the invention. For example, an inclination relative to these directions of the order of + or - 10 ° is here considered as a minor variation around the two preferred directions.
  • the term "passing beam” means a beam used during the presence of crossed and / or tracked vehicles and / or other elements (individuals, obstacles, etc.) on or near the roadway. .
  • This beam has a mean downward direction. It may be optionally characterized by a lack of light above a 1% downward incline on the traffic side in the other direction, and another inclined plane of 15 degrees with respect to the previous one. side of the traffic in the same direction, these two plans defining a break in accordance with European regulations. This upper descending cut is intended to avoid dazzling other users present in the road scene extending in front of the vehicle or on the sides of the road.
  • the passing beam formerly derived from a single headlamp, has evolved, the crossing function being able to be coupled with other lighting characteristics which are still considered as dipped beam functions in the sense of the present invention. .
  • a basic road beam has the function of illuminating a wide area of the scene facing the vehicle, but also a substantial distance, typically about 200 meters.
  • This light beam by virtue of its lighting function, is located mainly above the horizon line. It may have a slightly ascending optical axis of illumination for example.
  • the device can also be used to form other lighting functions via or outside of those previously described.
  • light sources are used.
  • the present invention can use light sources of the type LEDs still commonly called LEDs. It can possibly be organic LED (s).
  • these LEDs can be provided with at least one chip using semiconductor technology and able to emit a light intensity advantageously adjustable depending on the lighting function and / or signaling to achieve.
  • the term light source means here a set of at least one elementary source such as an LED capable of producing a flow leading to generating at the output of the module of the invention at least one light beam.
  • the output face of the source is of rectangular section, which is typical for LED chips.
  • the invention comprises a plurality of modules each making it possible to transmit at least one type of unitary beams. They are preferably juxtaposed, that is to say arranged in a horizontal alignment direction.
  • the term module does not mean that the modules are necessarily completely separate organs; they simply mean that they are separate beamformers; they can share common parts, such as a support, a projection optics or electronic elements, control for example.
  • a unitary beam here means an elementary beam that can be generated alone or in combination with other unit beams of the same type (that is to say advantageously of the same shape) and possibly with one or more unitary beams. at least one other type.
  • these unitary beams activatable at will to achieve, at the desired location at the front of the vehicle, a cut-off beam by association of a unitary beam slope (offering the shape of a sloping cut) and at least one rectangular unitary beam; the desired location can be modified, in particular according to the curves of the traffic lane, by modifying the unit beams activated during the displacement of the vehicle.
  • the slope unitary beam is a beam of which at least part of the lateral edge is inclined, preferably in a straight line, relative to the horizon line, this inclination being such that the slope beam forms at this point an acute angle with the skyline.
  • An example of the invention will be given later in which the slope unit beams are produced by two modules, the first and the third modules, but a single module may be sufficient.
  • the figure 2 gives an example of device 7 according to the invention with three modules.
  • the first module 10 is intended, particularly in this case, to produce first unit beams. It comprises a support on which are reported lenses 12 forming optical elements for light sources. The lenses 12 are organized in rows, as well as the corresponding sources, as detailed below.
  • an optical field element 13 which may be a biconvex lens.
  • the figure 2 also gives a representation of components which may be similar for a second module 20: support 21, lenses 22 and optical field element 23.
  • the third module 30 support 31, lenses 32 and optical field element 33.
  • the three modules 10, 20, 30 share one and the same optical element (typically a projection lens).
  • the modules in question are also visible from above in figure 3 .
  • the light produced by a light source of a module is first shaped by a lens of the module, then by the field lens and is finally projected by the element 8.
  • the light sources are therefore each associated with an optical element (a lens 12, 22, 32) so as to form in combination an illumination unit producing a unitary beam of a shape defined by the optical element.
  • FIGs 4, 4a and 5 The organization of lenses and light sources is apparent Figures 4, 4a and 5 especially.
  • FIG 4 the front face of the lenses 12, 22, 32 is shown. These lenses are located downstream of light sources (masked in figure 4 ) but carried by the electronic cards 14, 24, 34 which are visible.
  • For the first module 10 two rows of lenses 12 are visible, in superposition. Similar rows are formed for the third module.
  • the second module 20 comprises three rows of lenses 32 superimposed.
  • each optical element comprises or is a lens, and preferably a microlens.
  • the microlens preferably have dimensions of substantially the same order of magnitude as those of an LED.
  • the lens is a spherical lens, a focus of which is disposed behind the LED array. This advantageously makes it possible to generate an enlarged virtual image behind the LED matrix and which is projected by an infinite projection element.
  • the projection element at infinity can image the exit surface of the lens.
  • the figure 4a gives an example of the shape of these lenses or more generally of these optical elements.
  • a row of first optical elements 17 is organized with a shape conferring the cutoff slopes.
  • a further row of additional optical elements is also present, to provide additional beams, especially for a portion of a driving beam, in a matrix beam function called "matrix beam" in English.
  • the elements 17 and 18 are of the same number and are associated in pairs so as to be aligned vertically; each pair of elements 17, 18 having a rectangular envelope and the element 18 constituting the counter-shape of the element 17 here trapezoidal portion. They are preferably made in one piece, from a single material, such as PMMA.
  • the lenses forming the second optical elements of the figure 4 are generally simpler form because the beam shapes are here preferably rectangular (which includes square shapes).
  • their width is half that of the lenses of the other modules (for the less the lenses 22 of the second unitary beams are half as wide as the lenses 12 and 32). We will see that this choice of dimensions ensures a particular distribution of projected beams.
  • the figure 5 shows the organization of the light sources of the three modules 10, 20, 30.
  • the first module 10 comprises a row of first sources 15 in the form of LEDs aligned laterally.
  • a row of additional LEDs 16 is in correspondence with the row of elements 18.
  • the third module 30 comprises a row of third sources 35 and a row of additional sources 36, respectively in association with the row of third optical elements. 37 and with the third row of additional optical elements 38.
  • the second module 20 comprising three rows of optical elements in this embodiment, it comprises in correspondence three rows of light sources. Row 25 makes it possible to produce the second unitary beams.
  • the second row 26 produces unit beams of "matrix beam" as in the case of the rows 16 and 36.
  • the row 27 produces unit beams, in association with the third row of optical elements of the second module, for a function of additional lighting, for example a marking line function.
  • the row 27 is located above the row 25, opposite the row 26.
  • At least the row 25 of the second module 20 has a double resolution (a step in half between the sources) of the sources forming the sloping beams.
  • the Figures 6 to 11 illustrate the illuminations that can be produced by the invention.
  • the figure 6 presents the result of a projection on the assumption that all the first, second and third unitary beams are projected simultaneously in addition to all the marking beams.
  • the first line illustrates the first unit beams each forming a first beam pixel 41 from the first module 10.
  • This pixel 41 comprises a trapezoidal upper portion forming the slope portion of the unitary beam.
  • the trapezium is isosceles and / or the slope of at least one lateral side is 45 ° relative to the horizon line.
  • the upper portion is preferably at least partly and possibly totally projected above the horizon line 40.
  • Another pixel portion 41 is generated at the base of the trapezoid in the form of a rectangle forming part of the continuity from the large base of the trapeze.
  • the row of pixels 41 may be symmetrical around a central pixel 41 by the middle of which passes a vertical axis 46 of average projection.
  • the second line shows pixels 43 of unit beams of identical shape to that of the pixels 41. These beams are third beams generated by the third module 30.
  • the pixels 43 are nonetheless laterally offset relative to the pixels 41, with a shift pitch 47 corresponding advantageously to the length of the small base, upper base, of the trapezoidal portion of the unitary beams.
  • the third line has pixels 42, 44 produced by the second module 20.
  • the pixels 42 correspond to the second unit beams previously described and the pixels 44 to marking line function pixels. These are preferably rectangles in the continuity down of the pixels of second unitary beams.
  • the figure 6 further shows that one pixel out of two is advantageously aligned on the small base of a trapezium with respect to one of the rows of pixels 41, 43 (the pixel line 41 in the figure 6 and preferably the small base of the trapeziums coincides with the upper side of the pixel 42 corresponding to this alignment.
  • the other pixels 42 are preferably aligned on the small base of a pixel trapezoid 43.
  • the height of the portion of the pixels 42 located above the horizon line 40 is identical to the height of the portion
  • the pixel line 42 is advantageously symmetrical about the line 46. There may be nine pixels 41, 43 and nineteen pixels 42.
  • the shape of a pixel 41 (advantageously identical to that of the pixels 43) is given in detail in FIG. figure 6a .
  • the upper portion 41a is a trapezium whose lateral edges 41b and 41c are symmetrical.
  • the inclination is here at 45 ° so that the width of the first base 41d, small base, is half that of the second base 41e, large base.
  • the first base 41d forms the vertex of the shape of the first unitary beam.
  • the pixel 41 here comprises a rectangular lower portion whose second base 41e forms an upper edge.
  • the 41st base is here located on the horizon line. It is not absolutely necessary according to the invention that the pixel 41 has a lower portion; in particular, the pixel 41 may consist of the upper portion only.
  • the lower portion may however soften the transition between the pixel 41 and another portion of the beam, in particular the edge of a so-called "flat" or flat beam, complementary to the pixels 41, 42, 43 activated to form a full beam of passing beam.
  • the trapezoidal shape is not limiting and other shapes with at least one slope could be used on a lateral edge, for example a triangle, possibly isosceles.
  • the figure 6b gives an example of second pixel 42.
  • This is a square of sides 42a, 42b of identical length to the width of the first base 41d. This dimension is preferably also equal to the height of the first pixel 41.
  • This shape defines an upper edge which may coincide with the first base of the trapezium. In general, it is arranged for a corner of the rectangular shape fits on one of the ends of the top of the sloping form (preferably the trapezium).
  • the low beam function only a portion of the pixels 41, 42, 43 are illuminated so as to produce a high beam portion of the crossing light beam. This is one of the pixels 41, 43 that will define the break; the other pixels 41, 43 are preferably then extinguished.
  • a pixel 42 coinciding with the first base of the two active pixels 41, 43 is also activated.
  • at least one other pixel 42, in the continuity of the pixel 42 in question is also activated, to form a set of pixels 42 active in the continuity of the cutoff slope defined by the pixel 41, 43 active.
  • the cutoff 48 is given by one of the trapezoidal edges of the pixel 41, 43 active.
  • the remainder of the resulting beam is given by pixels 42; there is some overlap between active pixels 42 and pixel 41, 43.
  • the lighting device also comprises means for controlling the illumination of the LED matrix with a sensor of a trajectory parameter of a motor vehicle.
  • the sensor advantageously provides an angle of rotation of a steering wheel of the motor vehicle, the trajectory parameter indicating a deviation of a road on which the vehicle travels relative to a straight line, such as, in particular, a turn.
  • the present invention has the advantage of being able to generate a light beam for dipped beam whose cutoff follows the path of the vehicle on a sinuous road, because of a discretization of the beam in portions of the type of successive isosceles trapezes.
  • the discretization according to the present invention also allows adaptation to a right-hand drive vehicle as well as a left-hand drive vehicle, and even allows a right or left drive change for a given vehicle.
  • the discretization in sloping shapes, and particularly in trapezes, also makes it possible to adapt to a non glaring high beam for another vehicle.
  • the present invention makes it possible to perform various functions, such as: directional low beam, left and right steering, and non-glare high beam.
  • figure 8 An example of placement of the cut-off beam zone permitted by the invention is given in figure 8 .
  • the figure 9 gives an example of a complete beam of dipped beam, resulting from the combination of the portion obtained in figure 8 by the modules 10, 20, 30 with a complementary low beam of the "flat" type.
  • the modules 10, 20, 30 can also be used to generate other beams, in a matrix of beams.
  • the figure 10 schematizes the definition of additional additional unit beams with pixels 51, 52, 53. These latter make it possible to generate an upper part of a complete beam, for example to produce a high beam by simultaneously lighting the pixels 41, 42, 43 51, 52, 53 are respectively in continuity and above a pixel 41, 42, 43 figure 10 also presents the marking line function with the pixels 44 this time directed below the horizon line 40.
  • the figure 11 presents the shape of a driving beam resulting from the illumination of pixels 41, 42, 43, 51, 52, 53.
  • not all pixels may be simultaneously activated to isolate a section of the light in the form of a vertical strip , for example for an anti-glare vignetting function.
  • two adjacent pixels 41, two adjacent pixels 43 and two adjacent pixels 42 can be deactivated so as not to illuminate an area of width corresponding to two pixels 42.
  • the illumination extends 5 degrees above the line d 'horizon.
  • the lateral angular sector is 41 degrees with 23 degrees on the unlit side up (here left side) and 18 degrees on the right side.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (7) lumineux comprenant une première rangée de sources lumineuses (15, 16) pour générer des premiers faisceaux unitaires et une deuxième rangée de sources lumineuses (25, 26, 27) pour générer des deuxièmes faisceaux unitaires. Les premiers faisceaux unitaires ont un profil en pente. On associe les premiers faisceaux unitaires et les deuxièmes faisceaux unitaires de sorte à construire un faisceau résultant doté d'une pente et d'une portion s'étendant latéralement à partir de la pente.

Description

  • La présente invention est relative notamment à un dispositif lumineux pour véhicule automobile, et à une unité d'éclairage et/ou de signalisation munie d'un tel dispositif.
  • Une application préférée concerne l'industrie automobile, pour l'équipement de véhicules, en particulier pour la réalisation de dispositifs susceptibles d'émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions d'éclairage et/ou de signalisation, répondant en général à des réglementations. L'invention peut permettre la production d'un faisceau lumineux à l'avant du véhicule.
  • Les feux de signalisation et/ou d'éclairage de véhicules automobiles, sont des dispositifs lumineux qui comprennent une ou plusieurs sources de lumière et une glace qui ferme le feu. De façon simplifiée, la source lumineuse émet des rayons lumineux pour former un faisceau lumineux qui est dirigé vers la glace afin de produire une plage éclairante qui transmet la lumière à l'extérieur du véhicule. Ces fonctions doivent répondre à des réglementations en matière d'intensité lumineuse et d'angles de visibilité notamment. Les modules d'éclairage et de signalisation 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.
  • Il est illustré à la figure 1, un véhicule automobile 1 se déplaçant sur une voie de circulation 2 adjacente d'une autre voie 3.
  • En mode feu de croisement, comme illustré à la figure 1, un faisceau lumineux émis par des projecteurs avant présente une première zone d'éclairage 4 s'étendant au sol de la voie 2 sur laquelle circule le véhicule 1, et une deuxième zone d'éclairage 5 s'étendant au sol de la voie 3.
  • Il est connu que la deuxième zone d'éclairage 5 présente une coupure 6 de sorte que l'aire de la deuxième zone d'éclairage 5 est inférieure à l'aire de la première zone d'éclairage 4. La coupure 6 permet de ne pas éblouir un conducteur d'un véhicule circulant sur la voie 3.
  • On connait du document EP-A1-2306074 , un dispositif d'émission d'un faisceau lumineux disposant d'une pluralité de diodes électroluminescentes organisées sous la forme d'une matrice avec des lignes et des colonnes de diodes, chaque diode étant associée un élément optique complexe permettant de projeter une partie unitaire du faisceau global. La commande individuelle et sélective des diodes permet de conformer un faisceau résultant avec une très grande liberté de définition de forme. Par exemple, pour réaliser un feu de croisement, seules les rangées de la matrice émettant sous l'horizon sont activées contrairement aux feux de route ; en outre, pour former une coupure correspondante à la forme de l'illustration de la figure 1, la rangée la plus haute activée dans le mode de feu de croisement n'est pas totalement allumée, de sorte à produire une illumination, dans cette rangée, uniquement sur une zone latérale prédéterminée en avant du véhicule. La solution proposée par EP-A1-2306074 pourrait paraître satisfaisante en termes de flexibilité de forme de faisceau. Cependant, il s'avère que ce n'est pas le cas notamment lorsqu'une coupure est à définir précisément.
  • La présente invention vise à remédier au moins en partie aux inconvénients des techniques actuelles.
  • La présente invention concerne, suivant un aspect, un dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant une pluralité de sources lumineuses et un système optique configuré pour produire un faisceau de sortie à partir de rayons lumineux issus d'au moins une partie de la pluralité de sources lumineuses, caractérisé en ce qu'il comporte :
    • un premier module lumineux comprenant une rangée de premières unités d'illumination chacune configurée pour produire un faisceau unitaire à pente formé par un premier faisceau unitaire selon une forme de premier faisceau unitaire présentant une portion supérieure dotée d'un premier bord latéral comprenant une pente s'étendant jusqu'à un sommet de la portion supérieure du premier faisceau unitaire de sorte qu'une dimension en largeur de la portion supérieure tende à décroitre vers le sommet ;
    • un deuxième module lumineux comprenant une rangée de deuxièmes unités d'illumination chacune configurée pour produire un deuxième faisceau unitaire selon une forme de deuxième faisceau unitaire présentant une portion supérieure rectangulaire.
    De manière avantageuse, chacun des premiers faisceaux unitaires est associé avec l'un des deuxièmes faisceaux unitaires de sorte qu'un coin supérieur de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire dudit l'un des deuxièmes faisceaux unitaires coïncide avec le sommet de la portion supérieure du premier faisceau unitaire associé et de sorte que la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire s'étende latéralement depuis ledit coin supérieur à l'opposé de la pente du premier faisceau unitaire associé.
  • Ainsi, la forme en pente confère à la projection résultante une coupure inclinée ce qui correspond à une forme plus progressive que celle produite par les matrices de pixels actuelles pour lesquelles les coupures sont verticales. Dans le même temps, le reste de la partie supérieure du faisceau résultant s'étend latéralement à partir de la pente de manière homogène grâce à la forme rectangulaire, qui peut être carrée, d'au moins un deuxième faisceau à partir du premier faisceau. Et le dispositif bénéficie toujours de la discrétisation permise par les matrices de LEDs, pour adapter la projection aux fonctions d'éclairage et/ou de signalisation souhaitées.
  • Il est avantageusement aussi possible de réaliser un faisceau lumineux en mode feu de croisement qui suive la géométrie de la route sans avoir à recourir à un système mécanique pivotant tout en bénéficiant d'une coupure à bord incliné.
  • Selon un autre aspect, la présente invention concerne également une unité d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipée d'au moins un dispositif lumineux. Cette unité peut comprendre au moins un dispositif additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement. Par exemple, le dispositif additionnel peut permettre d'éclairer de manière homogène essentiellement en dessous de la ligne d'horizon. Le dispositif de l'invention peut quant à lui permettre pour le moins de définir la zone de coupure d'un feu de croisement.
  • Un autre aspect de l'invention est un procédé de commande d'un dispositif lumineux.
  • La présente invention concerne également un véhicule équipé d'au moins un dispositif et/ou une unité selon la présente invention.
  • Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif est tel que la portion supérieure de la forme de premier faisceau unitaire est un trapèze défini par le premier bord latéral, un deuxième bord latéral opposé au premier bord latéral et comprenant une pente, une première base située au niveau du sommet et une deuxième base, de largeur supérieure à la première base et opposée à la première base.
  • On dispose ainsi d'une forme à deux pentes assurant la possibilité d'une coupure de faisceau à droite ou à gauche.
  • Avantageusement, la forme de premier faisceau unitaire comprend une portion inférieure rectangulaire dans la continuité de la deuxième base.
  • On peut ainsi notamment étaler le premier faisceau unitaire vers le bas, par exemple juste sous la ligne d'horizon, de préférence de sorte à opérer un raccord en douceur avec un autre faisceau, par exemple une partie de base d'un feu de croisement projeté de manière étalée majoritairement ou en totalité sous la ligne d'horizon.
  • Suivant un mode de réalisation, le trapèze est isocèle.
  • Optionnellement, la largeur de la première base est égale à celle de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire.
  • Par ce biais, le deuxième faisceau unitaire s'inscrit dans la continuité stricte de la première base, entre les deux pentes ; la zone de recouvrement des deux faisceaux unitaires est alors très faible et n'affecte pas les pentes.
  • Préférentiellement la hauteur de la portion supérieure du premier faisceau est égale à la hauteur de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire.
  • On augmente d'autant l'adaptation de forme entre les deux faisceaux unitaires.
  • En outre, la plus grande largeur de la portion supérieure du premier faisceau unitaire est deux fois plus grande que la plus grande largeur de la forme du deuxième faisceau unitaire.
  • Le pas des pixels correspondant à la rangée de deuxièmes faisceaux unitaires est ainsi de moitié, offrant une plus grande résolution de cette partie de définition du faisceau route résultant,. Le nombre de sources lumineuses affectées aux deuxièmes faisceaux unitaires est donc supérieur à celui des sources lumineuses affectées aux premiers faisceaux unitaires, et de préférence de l'ordre de deux fois supérieure.
  • En outre, il comporte de préférence pour chaque première unité d'illumination une première source lumineuse appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et un premier élément optique associé à ladite première source lumineuse et configuré pour recevoir de la lumière de ladite première source lumineuse associée et pour transmettre un des premiers faisceaux unitaires.
  • Optionnellement, chaque deuxième unité d'illumination comporte une deuxième source lumineuse appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et un deuxième élément optique, associé à ladite deuxième source lumineuse et configuré pour recevoir de la lumière de ladite deuxième source lumineuse associée et pour transmettre un des deuxièmes faisceaux unitaires.
  • Avantageusement, le premier module lumineux est configuré pour produire, pour chaque premier faisceau unitaire, un premier faisceau unitaire additionnel.
  • Préférentiellement, les premiers faisceaux unitaires additionnels sont situés chacun dans la continuité et au-dessus d'un premier faisceau unitaire.
  • Suivant un mode de réalisation non limitatif, le premier module lumineux comporte au moins une rangée additionnelle de premières sources lumineuses additionnelles appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et au moins une rangée additionnelle de premiers éléments optiques additionnels chacun associé à l'une, différente, des premières sources lumineuses additionnelles, chaque première source lumineuse additionnelle et le premier élément optique additionnel associé étant configuré pour produire un premier faisceau unitaire additionnel.
  • Avantageusement, l'association de la rangée additionnelle de premières sources lumineuses additionnelles et de la rangée additionnelle de premiers éléments optiques additionnels est configurée pour produire une projection de faisceau de sortie majoritairement voire en totalité au-dessus de la ligne d'horizon, pour réaliser ou participer à réaliser une partie d'un faisceau de route.
  • Préférentiellement, le deuxième module lumineux comporte au moins une rangée additionnelle de deuxièmes sources lumineuses additionnelles appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et au moins une rangée additionnelle de deuxièmes éléments optiques additionnels chacun associé à l'une, différente, des deuxièmes sources lumineuses additionnelles, chaque deuxième source lumineuse additionnelle et le deuxième élément optique additionnel associé étant configurés pour produire un deuxième faisceau unitaire additionnel.
  • Avantageusement, l'association de la rangée additionnelle de deuxième sources lumineuses additionnelles et de la rangée additionnelle de deuxième éléments optiques additionnels est configurée pour produire une projection de faisceau de sortie majoritairement voir en totalité au-dessus de la ligne d'horizon, pour réaliser ou participer à réaliser une partie d'un faisceau de route.
  • Suivant un exemple non limitatif, les deuxièmes faisceaux unitaires additionnels sont situés chacun dans la continuité et au-dessus d'un deuxième faisceau unitaire.
  • En outre, un troisième module lumineux comporte une rangée de troisièmes sources lumineuses appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et des troisièmes éléments optiques, individuellement associés à l'une différente des troisièmes sources lumineuses et configurés pour recevoir de la lumière de ladite troisième source associée et pour transmettre chacun un faisceau unitaire en pente formé par un troisième faisceau unitaire, selon une forme de troisième faisceau unitaire déterminé par une forme des troisièmes éléments optiques, la forme de troisième faisceau unitaire présentant une portion supérieure dotée d'un premier bord latéral comprenant une pente s'étendant jusqu'à un sommet de la forme de troisième faisceau unitaire de sorte qu'une dimension en largeur de la portion supérieure tende à décroitre vers le sommet ; et dans lequel chacun des troisièmes faisceaux unitaires est associé avec l'un des deuxièmes faisceaux unitaires de sorte qu'un coin supérieur de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire dudit l'un des deuxièmes éléments optiques coïncide avec le sommet du troisième faisceau unitaire du troisième élément optique associé et de sorte que la portion supérieure s'étende latéralement à l'opposé de la pente du troisième faisceau unitaire du troisième élément optique associé ; et dans lequel le premier faisceau unitaire et le troisième faisceau unitaire associés à un même deuxième faisceau unitaire sont décalées latéralement.
  • Grâce au troisième module, on dispose d'un élément supplémentaire de génération de faisceaux unitaires en pente. La fourniture de ces pentes supplémentaires augmente la résolution de définition de la bordure de l'enveloppe du faisceau résultant ; lorsqu'il s'agit de la coupure d'un feu de croisement, on dispose alors d'un plus grand nombre de bords de coupure potentielle suivant la largeur du faisceau total possible.
  • Préférentiellement, la forme du premier faisceau unitaire et la forme du troisième faisceau unitaire sont identiques.
  • Avantageusement, les modules lumineux comprennent chacun un élément optique de champ.
  • Suivant un exemple, un élément optique de projection est commun aux modules lumineux.
  • De préférence, des moyens de commande comprennent une configuration de commande de feu de croisement dans laquelle les moyens de commande sont configurés pour n'allumer qu'une seule source lumineuse affectée à un faisceau unitaire à pente et pour allumer une série d'au moins une source lumineuse affectée à un deuxième faisceau unitaire de sorte à former une portion de faisceau résultant dans la continuité latérale dudit faisceau unitaire à pente.
  • De cette façon, la rangée de premières sources et éventuellement la rangée de troisièmes sources ne sert qu'à générer un seul faisceau unitaire à la fois, alors que la rangée de deuxièmes sources sert à générer le reste de la largeur du faisceau à former (en particulier la zone de faisceau de feux de croisement comportant la coupure). En limitant la superposition des illuminations issues des faisceaux unitaires à pente et celles issues des troisièmes faisceaux unitaires, on limite, voire on supprime, les phénomènes de surbrillance localisée qui pourraient intervenir si plus de faisceaux en forme à pente étaient activés simultanément. La partie de feu de croisement générée par le faisceau unitaire à pente et par les deuxièmes faisceaux unitaires peut former la portion de feu de croisement située aux environs de la ligne d'horizon (la partie haute du feu de croisement) ; le reste du feu de croisement peut être formé par un faisceau complémentaire, comme un faisceau dit « flat », c'est-à-dire droit et homogène, essentiellement sous la ligne d'horizon.
  • Éventuellement, l'un des modules lumineux, et particulièrement avantageusement le deuxième module lumineux, comprend une rangée de sources lumineuses de marquage dont chaque source est associée à un élément optique de marquage. Cet ensemble permet la génération d'une pluralité de faisceaux unitaires de marquage pouvant servir à disposer d'un élément de projection discrète en dessous de la ligne d'horizon, soit à titre de portion de base d'un feu de croisement, soit à titre de sur-illumination de la portion de base d'un feu de croisement générée par ailleurs. Par exemple, une fonction de « marking line » permettant de sur-éclairer une zone à l'avant du véhicule peut être réalisée par ce biais. Dans cette configuration, on peut ne commander l'éclairage que d'une série d'au moins une source lumineuse de marquage pour produire une bande en surbrillance dans la partie basse du feu de croisement.
  • Optionnellement, les sources de la pluralité de sources comprennent chacune au moins une diode électroluminescente.
  • Avantageusement, au moins l'une parmi la rangée de premiers éléments optiques, la rangée de deuxièmes éléments optiques, la rangée de troisièmes éléments optiques et d'éventuelles rangées d'éléments optiques supplémentaires sont réalisées à partir d'une seule pièce d'un matériau, en particulier un matériau optique tel du PMMA (polyméthacrylate de méthyle), les éléments optiques d'une rangée considérée étant juxtaposés bord à bord suivant la direction en largeur du faisceau à produire.
  • L'invention concerne aussi une unité d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipée d'au moins un dispositif comme décrit précédemment.
  • 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 présente en vue de dessus une portion de voie de circulation et la projection d'un feu de croisement à l'avant d'un véhicule automobile ;
    • la figure 2 est une vue en perspective de composants de l'invention dans un mode de réalisation ;
    • la figure 3 donne une vue de dessus d'un dispositif selon la figure 2 ;
    • la figure 4 présente de face un partie de dispositif mettant en évidence des éléments optiques sous forme de lentilles ;
    • la figure 4A donne un exemple agrandi de forme de lentilles ;
    • la figure 5 illustre les sources lumineuses sous forme de LEDs associées aux éléments optiques de la figure 4 ;
    • la figure 6 schématise en 3 lignes les faisceaux unitaires que l'on peut obtenir à partir, successivement, d'un premier module, d'un troisième module et d'un deuxième module, dans un mode de réalisation, le troisième module produisant aussi dans ce cas un faisceau à fonction de ligne de marquage;
    • la figure 6A donne une vue plus précise d'un faisceau unitaire à pente pouvant former un premier faisceau unitaire ou un troisième faisceau unitaire ;
    • la figure 6B fournit un exemple de forme de deuxième faisceau unitaire ;
    • la figure 7 montre, sur la base des arrangements de faisceaux unitaires possibles de la figure 6, un exemple de portion à coupure d'un faisceau de feu de croisement obtenu par allumage sélectif de certaines sources lumineuses des modules ;
    • la figure 8 donne, en projection dans un plan vertical à l'avant du véhicule, un exemple d'enveloppe de faisceau résultant du cas de la figure 7 ;
    • la figure 9 est une projection dans un plan vertical à l'avant du véhicule d'un faisceau de feu de croisement combinant le faisceau à coupure montré en figure 8 et un faisceau de feu de croisement complémentaire, formant une base du faisceau global ;
    • la figure 10 est une illustration de faisceaux unitaires complémentaires que peuvent présenter les modules, outre les premiers, deuxièmes et troisièmes faisceaux unitaires ;
    • la figure 11 représente une possibilité de modulation de l'éclairement en pleins phares, grâce à la commande sélective d'allumage de certaines sources lumineuses.
  • Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées à des caractéristiques techniques décrites dans le contexte d'autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.
  • 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 module 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. Le terme « largeur » s'entend d'une dimension orientée suivant la direction horizontale et le terme « hauteur » s'entend d'une dimension orientée suivant la verticale. Le mot « latéral » s'entend d'une position d'un élément relativement à un autre suivant la dimension en largeur. L'emploi de ces différents 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.
  • 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, autrefois issu d'un projecteur simple, a connu des évolutions, la fonction de croisement pouvant être couplée avec d'autres caractéristiques d'éclairage qui sont encore considérés comme des fonctions de feu de croisement au sens de la présente invention.
  • Cela comprend notamment les fonctions suivantes :
    • faisceau AFS (abréviation pour « Advanced Frontlighting System » en anglais), qui propose 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 permettant d'adapter le feu de croisement au cours de la conduite du véhicule permettent notamment de modifier la position de la coupure suivant une direction horizontale en fonction des conditions de route et notamment des virages sur la chaussée. Suivant une possibilité, on utilise une détection de l'angle de rotation du volant pour modifier la position latérale de la coupure ; on peut ainsi asservir la direction du faisceau émis par les projecteurs avant du véhicule automobile à un angle de rotation du volant, ce qui assure que la direction du faisceau suive la géométrie de la voie sur laquelle circule le véhicule, et en particulier la trajectoire du véhicule dans un virage.
    • faisceau dit « 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 ;
    • faisceau dit « 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 ;
    • faisceau dit « 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 ;
    • faisceau dit AWL (Adverse Weather Light en anglais, pour feu de mauvais temps).
  • Au contraire, un faisceau de route de base 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.
  • Le dispositif peut aussi servir à former d'autres fonctions d'éclairage via ou en-dehors de celles décrites précédemment.
  • De façon connue en soi, on utilise des sources lumineuses. D'une manière générale, la présente invention peut utiliser des sources lumineuses du type diodes électroluminescentes encore communément appelées LEDs. Il peut éventuellement s'agir de LED(s) organique(s). Notamment, ces LEDs peuvent être dotées d'au moins une puce utilisant la technologie des semi-conducteurs et apte à émettre une lumière d'intensité avantageusement ajustable selon la fonction d'éclairage et/ou de signalisation à réaliser. 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 module de l'invention au moins un faisceau lumineux. Dans un mode avantageux, la face de sortie de la source est de section rectangulaire, ce qui est typique pour des puces à LEDs.
  • L'invention comprend une pluralité de modules permettant chacun d'émettre au moins un type de faisceaux unitaires. Ils sont de préférence juxtaposés, c'est-à-dire arrangés suivant une direction d'alignement horizontale. Le terme module ne signifie pas que les modules sont des organes forcément totalement distincts ; ils s'entendent simplement comme des organes de formation de faisceaux distincts ; ils peuvent partager des parties communes, comme un support, une optique de projection ou des éléments électroniques, de commande par exemple.
  • Un faisceau unitaire s'entend ici d'un faisceau élémentaire qui peut être généré seul ou en association avec d'autres faisceaux unitaires de même type (c'est-à-dire avantageusement de même forme) et éventuellement avec un ou des faisceaux unitaires d'au moins un autre type. Dans un cas de l'invention, ces faisceaux unitaires activables à volonté permettent de réaliser, à l'endroit souhaité à l'avant du véhicule, un faisceau à coupure par association d'un faisceau unitaire à pente (offrant la forme d'une coupure en pente) et d'au moins un faisceau unitaire rectangulaire ; l'endroit souhaité peut être modifié, notamment selon les courbes de la voie de circulation, en modifiant les faisceaux unitaires activés au cours du déplacement du véhicule. Le faisceau unitaire à pente est un faisceau dont au moins une partie de bordure latérale est inclinée, de préférence en ligne droite, relativement à la ligne d'horizon, cette inclinaison étant telle que le faisceau à pente forme à cet endroit un angle aigu avec la ligne d'horizon. On donnera ultérieurement un exemple de l'invention dans lequel les faisceaux unitaire à pente sont produits par deux modules, le premier et le troisième modules, mais un seul module peut être suffisant.
  • La figure 2 donne un exemple de dispositif 7 selon l'invention avec trois modules. Le premier module 10 est destiné, notamment dans le cas d'espèce, à produire des premiers faisceaux unitaires. Il comprend un support sur lequel sont rapportées des lentilles 12 formant des éléments optiques pour des sources lumineuses. Les lentilles 12 sont organisées en rangées, ainsi que les sources correspondantes, comme détaillé plus loin. On note aussi en figure 2 un élément optique de champ 13 qui peut être une lentille biconvexe. La figure 2 donne aussi une représentation de composants qui peuvent être similaires pour un deuxième module 20 : support 21, lentilles 22 et élément optique de champ 23. De même pour le troisième module 30 : support 31, lentilles 32 et élément optique de champ 33. De préférence, les trois modules 10, 20, 30 partagent un même élément optique (typiquement une lentille) de projection.
  • Les modules en question sont aussi visibles de dessus en figure 3. La lumière produite par une source lumineuse d'un module est d'abord mise en forme par une lentille du module, puis par la lentille de champ et est enfin projetée par l'élément 8.
  • Les sources lumineuses sont donc associées chacune à un élément optique (une lentille 12, 22, 32) de sorte à former en combinaison une unité d'illumination produisant un faisceau unitaire d'une forme définie par l'élément optique.
  • L'organisation des lentilles et des sources lumineuses ressort des figures 4, 4a et 5 notamment. En figure 4, la face avant des lentilles 12, 22, 32 est représentée. Ces lentilles sont situées en aval de sources lumineuses (masquées en figure 4) mais portées par les cartes électroniques 14, 24, 34 qui sont visibles. Pour le premier module 10, deux rangées de lentilles 12 sont visibles, en superposition. Des rangées similaires sont formées pour le troisième module. Dans l'exemple, le deuxième module 20 comprend trois rangées de lentilles 32 superposées.
  • Avantageusement, chaque élément optique comprend ou est une lentille, et, de préférence, une microlentille. La microlentille présente de préférence des dimensions sensiblement du même ordre de grandeur que celles d'une LED. De préférence, la lentille est une lentille sphérique, dont un foyer est disposé en arrière de la matrice de LED. Cela permet avantageusement de générer une image virtuelle agrandie en arrière de la matrice de LED et qui est projetée par un élément de projection à l'infini. Alternativement, l'élément de projection à l'infini peut imager la surface de sortie de la lentille.
  • Pour le premier et le troisième modules 10, 30, la figure 4a donne un exemple de forme de ces lentilles ou plus généralement de ces éléments optiques. Une rangée de premiers éléments optiques 17 est organisée avec une forme conférant les pentes de coupure. Una autre rangée d'éléments optiques additionnels est aussi présente, pour fournir des faisceaux additionnels, notamment pour une partie de faisceau de route, dans une fonction de faisceau matriciel dit « matrix beam » en anglais. Dans le cas illustré, les éléments 17 et 18 sont en même nombre et sont associés deux à deux de sorte à être alignés verticalement; chaque paire d'éléments 17, 18 ayant une enveloppe rectangulaire et l'élément 18 constituant la contre-forme de l'élément 17 ici à portion en trapèze. Ils sont de préférence réalisés de manière monobloc, venu d'une seule matière, telle du PMMA. Les lentilles formant les deuxièmes éléments optiques de la figure 4 sont de forme généralement plus simple car les formes de faisceaux sont ici de préférence rectangulaires (ce qui inclut les formes carrées). Avantageusement, leur largeur est la moitié de celle des lentilles des autres modules (pour les moins les lentilles 22 de deuxièmes faisceaux unitaires sont deux fois moins larges que les lentilles 12 et 32). On verra que ce choix de dimensions assure une répartition particulière des faisceaux projetés.
  • La figure 5 montre l'organisation des sources lumineuses des trois modules 10, 20, 30. En correspondance avec les lentilles 12 formant les premiers éléments optiques 17, le premier module 10 comprend une rangée de premières sources 15 sous forme de LEDs alignées latéralement. Une rangée de LEDs additionnelles 16 est en correspondance avec la rangée d'éléments 18. De manière équivalente, le troisième module 30 comporte une rangée de troisièmes sources 35 et une rangée de sources additionnelles 36, respectivement en association avec la rangée de troisièmes éléments optiques 37 et avec la troisième rangée d'éléments optiques additionnels 38. Le deuxième module 20 comprenant trois rangées d'éléments optiques dans ce mode de réalisation, il comprend en correspondance trois rangées de sources lumineuses. La rangée 25 permet de produire les deuxièmes faisceaux unitaires. La deuxième rangée 26 produit des faisceaux unitaires de « matrix beam » comme dans le cas des rangées 16 et 36. La rangée 27 produit des faisceaux unitaires, en association avec la troisième rangée d'éléments optiques du deuxième module, pour une fonction d'éclairage additionnel, par exemple une fonction de ligne de marquage. De préférence, la rangée 27 est située au-dessus de la rangée 25, à l'opposé de la rangée 26. Pour le moins la rangée 25 du deuxième module 20 a une résolution double (un pas de moitié entre les sources) de celle des sources formant les faisceaux à pente.
  • Les figures 6 à 11 illustrent les illuminations que l'on peut produire grâce à l'invention.
  • La figure 6 présente le résultat d'une projection dans l'hypothèse où tous les premiers, deuxièmes et troisièmes faisceaux unitaires sont projetés simultanément outre tous les faisceaux de marquage.
  • La première ligne illustre les premiers faisceaux unitaires formant chacun un pixel 41 de premier faisceau issu du premier module 10. Ce pixel 41 comprend une portion supérieure en trapèze formant la partie à pente du faisceau unitaire. De préférence, le trapèze est isocèle et/ou la pente d'au moins un côté latéral est de 45° relativement à la ligne d'horizon. La portion supérieure est de préférence en partie au moins et possiblement totalement projetée au-dessus de la ligne d'horizon 40. Une autre partie de pixel 41 est générée à la base du trapèze sous forme d'un rectangle s'inscrivant dans la continuité de la grande base du trapèze. La rangée de pixels 41 peut être symétrique autour d'un pixel 41 central par le milieu duquel passe un axe 46 vertical de projection moyenne.
  • La deuxième ligne montre des pixels 43 de faisceaux unitaires de forme identique à celle des pixels 41. Ces faisceaux sont des troisièmes faisceaux générés par le troisième module 30. Les pixels 43 sont néanmoins décalés latéralement relativement aux pixels 41, avec un pas de décalage 47 correspondant avantageusement à la longueur de la petite base, base supérieure, de la portion en trapèze des faisceaux unitaires.
  • La troisième ligne présente des pixels 42, 44 produits par le deuxième module 20. Les pixels 42 correspondent aux deuxièmes faisceaux unitaires précédemment décrits et les pixels 44 à des pixels de fonction de ligne de marquage. Ces derniers sont de préférence des rectangles dans la continuité vers le bas des pixels de deuxièmes faisceaux unitaires.
  • La figure 6 montre en outre que un pixel 42 sur deux est avantageusement aligné sur la petite base d'un trapèze en ce qui concerne l'une des rangées de pixels 41, 43 (la ligne de pixels 41 dans la figure 6) et on fait de préférence en sorte que la petite base des trapèzes coïncide avec le coté supérieur du pixel 42 correspondant à cet alignement. Les autres pixels 42 sont alignés de préférence sur la petite base d'un trapèze de pixel 43. De préférence, la hauteur de la partie des pixels 42 située au-dessus de la ligne d'horizon 40 est identique à la hauteur de la portion supérieure des pixels 41, 43. La ligne de pixels 42 est avantageusement symétrique autour de la ligne 46. Il peut y avoir neuf pixels 41, 43 et dix-neuf pixels 42.
  • La forme d'un pixel 41 (avantageusement identique à celle des pixels 43) est donnée en détail à la figure 6a. La portion supérieure 41a est un trapèze dont les bords latéraux 41b et 41c sont symétriques. L'inclinaison est ici à 45° si bien que la largeur de la première base 41d, petite base, est la moitié de celle de la deuxième base 41e, grande base. La première base 41d forme le sommet de la forme du premier faisceau unitaire. Le pixel 41 comporte ici une portion inférieure rectangulaire dont la deuxième base 41e forme un bord supérieur. La base 41e est ici localisée sur la ligne d'horizon. Il n'est pas absolument nécessaire selon l'invention que le pixel 41 comporte une portion inférieure; en particulier le pixel 41 peut consister en la portion supérieure uniquement. La portion inférieure peut toutefois adoucir la transition entre le pixel 41 et une autre partie de faisceau, notamment le bord d'un faisceau dit "flat" c'est-à-dire plat, complémentaire des pixels 41, 42, 43 activés pour former un faisceau de feu de croisement complet. Par ailleurs, la forme en trapèze n'est pas limitative et on pourrait recourir à d'autres formes présentant au moins une pente sur un bord latéral, par exemple un triangle, possiblement isocèle.
  • La figure 6b donne un exemple de deuxième pixel 42. Il s'agit ici d'un carré de côtés 42a, 42b de longueur identique à la largeur de la première base 41d. Cette dimension est de préférence aussi égale à la hauteur du premier pixel 41. Cette forme définit un bord supérieur qui peut coincider avec la première base du trapèze. D'une manière générale, on s'arrange pour qu'un coin de la forme rectangulaire s'ajuste sur l'une des extrémités du sommet de la forme à pente (préférentiellement le trapèze).
  • En fonction feu de croisement, on n'allume qu'une seule partie des pixels 41, 42, 43 de sorte à produire une partie haute de faisceau de feu de croisement à coupure. C'est l'un des pixels 41, 43 qui va définir la coupure; les autres pixels 41, 43 sont de préférence alors éteints. Un pixel 42 coïncidant avec la première base des deux pixels 41, 43 actifs est aussi activé. Avantageusement au moins un autre pixel 42, dans la continuité du pixel 42 en question, est aussi activé, pour former un ensemble de pixels 42 actifs dans la continuité de la pente de coupure définie par le pixel 41, 43 actif. Cette configuration est représentée en figure 7. La coupure 48 est donnée par l'un des bords de trapèze du pixel 41, 43 actif. Le reste du faisceau résultant est donné par des pixels 42; il y a un certain chevauchement entre des pixels 42 et le pixel 41, 43 actifs.
  • On note que, avantageusement, le dispositif d'éclairage comprend également des moyens d'asservissement de l'éclairage de la matrice de LED à un capteur d'un paramètre de trajectoire d'un véhicule automobile. Le capteur fournit avantageusement un angle de rotation d'un volant du véhicule automobile, le paramètre de trajectoire indiquant une déviation d'une route sur laquelle circule le véhicule relativement à une ligne droite, telle que, en particulier, un virage. Ainsi, la présente invention présente l'avantage de pouvoir générer un faisceau lumineux pour feu de croisement dont la coupure suit la trajectoire du véhicule sur une route sinueuse, du fait d'une discrétisation du faisceau en portions du type trapèzes isocèles successifs.
  • La discrétisation selon la présente invention permet également une adaptation à un véhicule pour conduite à droite tout comme à un véhicule pour conduite à gauche, et permet même un changement de conduite droite ou gauche pour un véhicule donné.
  • La discrétisation en formes à pente, et particulièrement en trapèzes, permet également une adaptation à un feu de route non éblouissant pour un autre véhicule.
  • Ainsi, la présente invention permet de réaliser différentes fonctions, telles que : feu de croisement directionnel, conduite à gauche et à droite, et feu de route non éblouissant.
  • On notera que les rangées de pixels 41, 43 associées à des pixels 42 de largeur deux fois plus petite donne une plus grande résolution de placement de la coupure.
  • Un exemple de placement de la zone de faisceau à coupure permise par l'invention est donné en figure 8. La figure 9 donne un exemple de faisceau complet de feu de croisement, résultant de la combinaison de la portion obtenue en figure 8 par les modules 10, 20, 30 avec un faisceau bas complémentaire du type "flat".
  • Suivant un mode de réalisation, les modules 10, 20, 30 peuvent aussi servir à générer d'autres faisceaux, dans une logique de matrice de faisceaux. Ainsi, la figure 10 schématise la définition d'autres faisceaux unitaires additionnels avec des pixels 51, 52, 53. Ces derniers permettent de générer une partie haute d'un faisceau complet, par exemple pour produire un feu de route en allumant simultanément les pixels 41, 42, 43, 51, 52, et 53. Les pixels 51, 52, 53 sont en ce sens respectivement dans la continuité et au-dessus d'un pixel 41, 42, 43. La figure 10 présente aussi la fonction de ligne de marquage avec les pixels 44 cette fois dirigés en dessous de la ligne d'horizon 40.
  • La figure 11 présente la forme de faisceau de route résultant de l'allumage des pixels 41, 42, 43, 51, 52, 53. Comme représenté, tous les pixels peuvent ne pas être activés simultanément pour isoler une section du feu, sous forme de bande verticale, par exemple pour une fonction de vignettage anti-éblouissement. Par exemple, on peut désactiver deux pixels 41 adjacents, deux pixels 43 adjacents et deux pixels 42 adjacents pour ne pas éclairer une zone de largeur correspondant à deux pixels 42. Il y a, en outre, une transition douce entre la zone éteinte et la zone allumée par le fait qu'une zone de raccordement 49 n'est éclairée que par les pixels 42 à partir de la limite de chevauchement 50. Dans cet exemple, l'illumination s'étend de 5 degrés au-dessus de la ligne d'horizon. Le secteur angulaire latéral est de 41 degrés avec 23 degrés du côté non éclairé vers le haut (ici côté gauche) et 18 degrés du côté droit.
  • L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.
    • REFERENCES
    • 1.
    Véhicule automobile
    2.
    Voies de circulation
    3.
    Autre voie
    4.
    Première zone d'éclairage
    5.
    Deuxième zone d'éclairage
    6.
    Coupure
    7.
    Dispositif
    8.
    Elément optique de projection
    10.
    Premier module
    11.
    Support
    12.
    Lentilles
    13.
    Elément optique de champ
    14.
    Carte électronique
    15.
    Premières sources
    16.
    Premières sources additionnelle
    17.
    Premier élément optique
    18.
    Premier élément optique additionnel
    20.
    Deuxième module
    21.
    Support
    22.
    Lentilles
    23.
    Elément optique de champ
    24.
    Carte électronique
    25.
    Deuxièmes sources
    26.
    Deuxièmes sources additionnelle
    27a Rangée de sources de marquage
    27b. Élément optique de marquage
    28.
    Deuxième élément optique
    29.
    Deuxième élément optique additionnel
    30.
    Troisième module
    31.
    Support
    32.
    Lentilles
    33.
    Elément optique de champ
    34.
    Carte électronique
    35.
    Troisièmes sources
    36.
    Troisièmes sources additionnelles
    37.
    Troisième élément optique
    38.
    Troisième élément optique additionnel
    40.
    Ligne d'horizon
    41.
    Pixel de premier faisceau
    41a. Portion supérieure
    41b. Première pente
    41c. Deuxième pente
    41d. Première base
    41e. Deuxième base
    41f. Portion inférieure
    42.
    Pixel de deuxième faisceau
    42a. Coin supérieur
    42b. Premier bord latéral
    43.
    Pixel de troisième faisceau
    44.
    Pixel de faisceau de marquage
    46.
    Axe médian
    47.
    Pas
    48.
    Coupure
    49.
    Zone de raccordement
    50.
    Limite de chevauchement
    51.
    Pixel de premier faisceau additionnel
    52.
    Pixel de deuxième faisceau additionnel
    53.
    Pixel de troisième faisceau additionnel

Claims (20)

  1. Dispositif (7) lumineux pour véhicule automobile (1), comprenant une pluralité de sources lumineuses et un système optique configuré pour produire un faisceau de sortie à partir de rayons lumineux issus d'au moins une partie de la pluralité de sources lumineuses, caractérisé en ce qu'il comporte :
    - un premier module lumineux (10) comprenant une rangée de premières unités d'illumination chacune configurée pour produire un faisceau unitaire à pente formé par un premier faisceau unitaire selon une forme de premier faisceau unitaire présentant une portion supérieure (41a) dotée d'un premier bord latéral comprenant une pente s'étendant jusqu'à un sommet de la portion supérieure du premier faisceau unitaire de sorte qu'une dimension en largeur de la portion supérieure tende à décroitre vers le sommet ;
    - un deuxième module lumineux (20) comprenant une rangée de deuxièmes unités d'illumination chacune configurée pour produire un deuxième faisceau unitaire selon une forme de deuxième faisceau unitaire présentant une portion supérieure rectangulaire ;
    et en ce que chacun des premiers faisceaux unitaires est associé avec l'un des deuxièmes faisceaux unitaires de sorte qu'un coin supérieur de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire dudit l'un des deuxièmes faisceaux unitaires coïncide avec le sommet de la portion supérieure (41a) du premier faisceau unitaire associé et de sorte que la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire s'étende latéralement depuis ledit coin supérieur à l'opposé de la pente du premier faisceau unitaire associé.
  2. Dispositif (7) selon la revendication précédente, dans lequel la portion supérieure (41a) de la forme de premier faisceau unitaire est un trapèze défini par le premier bord latéral, un deuxième bord latéral opposé au premier bord latéral et comprenant une pente, une première base (41d) située au niveau du sommet et une deuxième base (41e), de largeur supérieure à la première base (41d) et opposée à la première base (41d).
  3. Dispositif (7) selon la revendication précédente, dans lequel la forme de premier faisceau unitaire comprend une portion inférieure (41f) rectangulaire dans la continuité de la deuxième base (41e).
  4. Dispositif (7) selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel le trapèze est isocèle.
  5. Dispositif (7) selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel la largeur de la première base (41d) est égale à celle de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire.
  6. Dispositif (7) selon la revendication précédente, dans lequel la hauteur de la portion supérieure (41a) du premier faisceau est égale à la hauteur de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire.
  7. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la plus grande largeur de la portion supérieure (41a) du premier faisceau unitaire est deux fois plus grande que la plus grande largeur de la forme du deuxième faisceau unitaire.
  8. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel :
    - chaque première unité d'illumination comporte une première source lumineuse (15) appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et un premier élément optique (17) associé à ladite première source lumineuse (15) et configuré pour recevoir de la lumière de ladite première source lumineuse (15) associée et pour transmettre un des premiers faisceaux unitaires;
    - chaque deuxième unité d'illumination comporte une deuxième source lumineuse (25) appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et un deuxième élément optique (28), associé à ladite deuxième source lumineuse (25) et configuré pour recevoir de la lumière de ladite deuxième source lumineuse (25) associée et pour transmettre un des deuxièmes faisceaux unitaires.
  9. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier module (10) lumineux est configuré pour produire, pour chaque premier faisceau unitaire, un premier faisceau unitaire additionnel.
  10. Dispositif (7) selon la revendication précédente, dans lequel les premiers faisceaux unitaires additionnels sont situés chacun dans la continuité et au-dessus d'un premier faisceau unitaire.
  11. Dispositif (7) selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel le premier module (10) lumineux comporte au moins une rangée additionnelle de premières sources lumineuses additionnelles (16) appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et au moins une rangée additionnelle de premiers éléments optiques additionnels (18) chacun associé à l'une, différente, des premières sources lumineuses additionnelles (16), chaque première source lumineuse additionnelle (16) et le premier élément optique additionnel (18) associé étant configuré pour produire un premier faisceau unitaire additionnel.
  12. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième module (20) lumineux comporte au moins une rangée additionnelle de deuxièmes sources lumineuses additionnelles (26) appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et au moins une rangée additionnelle de deuxièmes éléments optiques additionnels (29) chacun associé à l'une, différente, des deuxièmes sources lumineuses additionnelles (26), chaque deuxième source lumineuse additionnelle (26) et le deuxième élément optique additionnel (29) associé étant configurés pour produire un deuxième faisceau unitaire additionnel.
  13. Dispositif (7) selon la revendication précédente, les deuxièmes faisceaux unitaires additionnels sont situés chacun dans la continuité et au-dessus d'un deuxième faisceau unitaire.
  14. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, comportant un troisième module (30) lumineux comportant une rangée de troisièmes sources (35) lumineuses appartenant à la pluralité de sources lumineuses, et des troisièmes éléments optiques (37), individuellement associés à l'une différente des troisièmes sources (35) lumineuses et configurés pour recevoir de la lumière de ladite troisième source associée et pour transmettre chacun un faisceau unitaire en pente formé par un troisième faisceau unitaire, selon une forme de troisième faisceau unitaire déterminé par une forme des troisièmes éléments optiques (37), la forme de troisième faisceau unitaire présentant une portion supérieure dotée d'un premier bord latéral comprenant une pente s'étendant jusqu'à un sommet de la forme de troisième faisceau unitaire de sorte qu'une dimension en largeur de la portion supérieure tende à décroitre vers le sommet ; et dans lequel chacun des troisièmes faisceaux unitaires est associé avec l'un des deuxièmes faisceaux unitaires de sorte qu'un coin supérieur de la portion supérieure du deuxième faisceau unitaire dudit l'un des deuxièmes éléments optiques (28) coïncide avec le sommet du troisième faisceau unitaire du troisième élément optique associé et de sorte que la portion supérieure s'étende latéralement à l'opposé de la pente du troisième faisceau unitaire du troisième élément optique (37) associé ; et dans lequel le premier faisceau unitaire et le troisième faisceau unitaire associés à un même deuxième faisceau unitaire sont décalées latéralement.
  15. Dispositif (7) selon la revendication précédente, dans lequel la forme du premier faisceau unitaire et la forme du troisième faisceau unitaire sont identiques.
  16. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les modules lumineux (10, 20, 30) comprennent chacun un élément optique de champ (13, 23, 33).
  17. Dispositif (7) selon la revendication précédente, comprenant un élément optique de projection (8) commun aux modules (10, 20, 30) lumineux.
  18. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, comprenant des moyens de commande comprenant une configuration de commande de feu de croisement dans laquelle les moyens de commande sont configurés pour n'allumer qu'une seule source lumineuse affectée à un faisceau unitaire à pente et pour allumer une série d'au moins une source lumineuse affectée à un deuxième faisceau unitaire de sorte à former une portion de faisceau résultant dans la continuité latérale dudit faisceau unitaire à pente.
  19. Dispositif (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les sources de la pluralité de sources comprennent chacune au moins une diode électroluminescente.
  20. Unité d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipée d'au moins un dispositif (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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