FR3124444A1 - Alimentation d’une matrice de sources lumineuses pour une fonction dynamique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne procédé de contrôle de l’alimentation d’une matrice de sources lumineuses par modulation de largeur d’impulsion. A un instant courant, un module de commande détermine (402) des rapports cycliques courants des sources lumineuses de la matrice puis modifie (403) le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble. Le module de commande augmente (404), d’un facteur donné, les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble et diminue (405), du facteur donné, une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage.
FIG. 4
Description
La présente invention se rapporte au domaine de l’alimentation de modules lumineux par un courant à modulation de largeur d’impulsion. Plus précisément, l’invention concerne un module lumineux avec une matrice de sources lumineuses.
Il devient de plus en plus courant d’utiliser des sources lumineuses à éléments semi-conducteurs, telles que des diodes électroluminescentes, LEDs, pour réaliser différentes fonctions lumineuses d’un véhicule. Ces fonctions peuvent par exemple inclure les feux diurnes, les feux de position, les indicateurs de direction ou les feux de croisement. L’utilisation de ces petites sources lumineuses à forte luminosité et à consommation électrique réduite permet également de réaliser des contours lumineux originaux dans un système compact et d’énergie électrique réduite. Une source lumineuse pixélisée, typiquement proposée sous forme d’une matrice comprenant un grand nombre de diodes électroluminescentes pilotées de manière individuelles, permet en outre de créer des fonctions très variées : selon le pilotage choisi, une source matricielle peut à titre d’exemple projeter un contour ou un dessin sur la route, générer une combinaison de feux de route (HB, « high beam ») et de feux de croisement (LB, « low beam »), ou fournir des feux dynamiques et directionnels.
De manière connue, un dispositif de pilotage de l’alimentation électrique est nécessaire pour alimenter un ensemble de LEDs réalisant une fonction lumineuse donnée. Un tel dispositif de pilotage comprend en général un convertisseur de tension qui, à partir d’une tension continue d’entrée fournie par une source interne au véhicule, telle qu’une batterie, est apte à générer une tension de sortie de valeur appropriée à l’alimentation du groupe de LEDs. Une LED émet de la lumière lorsqu’une tension d’au moins une valeur seuil, appelée tension directe, est appliquée à ses bornes. Au-delà de cette valeur seuil, le degré de luminosité émis par une LED est en général fonction de l’intensité du courant qui la traverse. L’intensité du flux lumineux émis par une LED augmente en général avec l’intensité moyenne du courant électrique qui la traverse.
Des convertisseurs connus comprennent des convertisseurs de type SEPIC (de l’anglais « Single-Ended Primary Inductor Converter »), Flyback, élévateur de tension (« boost ») ou abaisseur de tension (« buck »). De tels convertisseurs font intervenir un élément interrupteur, tel qu’un transistor, dont l’état est périodiquement commuté entre les valeurs ouvertes et fermées. La fréquence de découpage appliquée à l’interrupteur influence la valeur de la tension de sortie et la valeur moyenne du courant de sortie.
Il est en outre connu de régler l’intensité lumineuse des sources lumineuses alimentées ainsi, en appliquant un signal de modulation de largeur d’impulsion PWM (« pulse width modulation ») ayant un rapport cyclique, une fréquence et un courant de crête donnés au dispositif de pilotage des LEDs. En adaptant la fréquence, le rapport cyclique et le courant de crête du signal PWM, une intensité de courant moyenne prédéterminée peut être obtenue au niveau de chaque LED alimentée par le dispositif de pilotage.
Une telle architecture permet ainsi de tamiser (« dimming » en anglais) l’intensité moyenne du flux lumineux émis par les sources lumineuses en modifiant les paramètres d’un signal PWM permettant de contrôler le courant de crête du convertisseur et le rapport cyclique et la fréquence appliqués à chaque source lumineuse ou groupe de sources lumineuses. Comme la fréquence d’un signal PWM est généralement élevée, le flux lumineux émis sera pulsé à cette même fréquence, et les pulsations ne sont pas perceptibles par l’oeil humain. Le système visuel humain se distingue par une perception de type intégrale et perçoit, par rapport à une flux lumineux constant et non-pulsé, un flux d’une intensité lumineuse constante mais réduite.
Le nombre de LEDs requis par projecteur dans un véhicule automobile s’accroît, avec un besoin de gestion individuelle des flux lumineux émis par chaque LED. Ceci implique qu’il est nécessaire de générer un grand nombre de signaux PWM. De manière connue, chaque signal PWM est généré par un module de contrôle, ou élément microcontrôleur, élément onéreux à intégrer dans l’environnement restreint d’un projecteur de véhicule automobile.
La variation des flux lumineux entre les différentes LEDs nécessite la génération de courants d’alimentation différents, fonction remplie par les dispositifs de pilotage.
En outre, pour un même dispositif de pilotage, les LEDs alimentées peuvent être commandées via des courants moyens différents, ce qui implique d’appliquer des rapports cycliques différenciés aux différentes LEDs, ou groupes de LEDs, alimentés par un même dispositif de pilotage.
La illustre une matrice lumineuse comprenant un ensemble de sources lumineuses contrôlées par deux dispositifs de pilotage selon l’art antérieur.
Sur la partie haute de la , la matrice lumineuse selon l’art antérieur comprend douze sources lumineuses 100.1 à 100.12. Un premier sous-ensemble de sources lumineuses 100.1 à 100.6 est contrôlé par un premier dispositif de pilotage, non représenté, et un deuxième sous-ensemble de sources lumineuses
La , partie basse, représente les valeurs respectives de rapports cycliques appliqués à chaque source lumineuse 100.1 à 100.12.
Comme illustré sur la , les valeurs cycliques peuvent varier de 1 à 100 et peuvent différer entre les sources lumineuses alimentées par un même dispositif de pilotage.
La illustre une valeur d’intensité moyenne 200 obtenue à partir d’une intensité crête 202, en ordonnée, délivrée par un dispositif de pilotage et à partir d’un rapport cyclique 203, en abscisse, appliqué à une source lumineuse.
Comme expliqué ci-avant, l’intensité lumineuse émise par la source lumineuse dépend de l’intensité moyenne, représentée par la surface 200.
Toutefois, dans le cas de rapports cycliques faibles, tels que celui illustré sur la , plusieurs inconvénients apparaissent :
- d’une part, un rapport cyclique faible requiert que, pendant les périodes 201 où le dispositif de pilotage n’alimente pas une source lumineuse ou un groupe de sources lumineuses, il dissipe en interne l’énergie électrique reçue depuis une source de puissance. Ainsi, des rapports cycliques faibles induisent un échauffement du dispositif de pilotage, réduisant ainsi sa durée de vie et empêchant un fonctionnement optimal.
- d’autre part, un rapport cyclique faible requiert, à intensité moyenne égale, une intensité crête plus élevée, ce qui conduit à un échauffement important des sources lumineuses alimentées, ce qui réduit également leurs durées de vie. En outre lorsque les sources lumineuses franchissent une certaine température prédéterminée, les sources lumineuses sont protégées en abaissant les courants de crête. Pour certaines sources lumineuses, telles que les sources lumineuses 100.5, 100.6, 100.11 et 100.12, l’abaissement du courant crête ne peut être compensé par une augmentation des rapports cycliques, ce qui induit une détérioration de la fonction lumineuse résultante.
- d’une part, un rapport cyclique faible requiert que, pendant les périodes 201 où le dispositif de pilotage n’alimente pas une source lumineuse ou un groupe de sources lumineuses, il dissipe en interne l’énergie électrique reçue depuis une source de puissance. Ainsi, des rapports cycliques faibles induisent un échauffement du dispositif de pilotage, réduisant ainsi sa durée de vie et empêchant un fonctionnement optimal.
- d’autre part, un rapport cyclique faible requiert, à intensité moyenne égale, une intensité crête plus élevée, ce qui conduit à un échauffement important des sources lumineuses alimentées, ce qui réduit également leurs durées de vie. En outre lorsque les sources lumineuses franchissent une certaine température prédéterminée, les sources lumineuses sont protégées en abaissant les courants de crête. Pour certaines sources lumineuses, telles que les sources lumineuses 100.5, 100.6, 100.11 et 100.12, l’abaissement du courant crête ne peut être compensé par une augmentation des rapports cycliques, ce qui induit une détérioration de la fonction lumineuse résultante.
Qui plus est, certaines fonctions lumineuses requièrent une modification dynamique des flux lumineux émis par les sources lumineuses du module lumineux.
Les rapports cycliques illustrées à la sont ainsi susceptibles de varier dynamiquement pour de telles fonctions dynamiques.
Il est ainsi difficile de gérer l’alimentation en modulation à largeur d’impulsion des sources lumineuses avec des courants de crête et des rapports cycliques adaptés, tout en minimisant l’échauffement des sources lumineuses et des dispositifs de pilotage, notamment dans le cadre de la réalisation de fonctions lumineuses dynamiques.
La présente invention vient améliorer la situation.
A cet effet un premier aspect de l’invention concerne un procédé de contrôle de l’alimentation d’une matrice de sources lumineuses par modulation de largeur d’impulsion, dans lequel, à un instant initial, un premier sous-ensemble de sources lumineuses est alimenté par un premier dispositif de pilotage et un deuxième sous-ensemble de sources lumineuses est alimenté par un deuxième dispositif de pilotage. Le procédé comprend les étapes suivantes, à un instant courant :
- détermination de rapports cycliques courants des sources lumineuses de ladite matrice ;
- modification du premier sous-ensemble et/ou du deuxième sous-ensemble de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble ;
- augmentation, d’un facteur donné, des rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble et diminution, du facteur donné, d’une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage.
- détermination de rapports cycliques courants des sources lumineuses de ladite matrice ;
- modification du premier sous-ensemble et/ou du deuxième sous-ensemble de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble ;
- augmentation, d’un facteur donné, des rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble et diminution, du facteur donné, d’une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage.
Ainsi, la modification apportée au premier sous-ensemble permet d’augmenter les rapports cycliques de ce sous-ensemble, et, symétriquement de diminuer le courant de crête du premier dispositif de pilotage. Il en résulte un échauffement réduit à la fois pour les sources lumineuses du premier sous-ensemble mais également pour le premier dispositif de pilotage.
Selon un mode de réalisation, le procédé peut être mis en œuvre dans un module de commande apte à commander les intensités crêtes respectives des dispositifs de pilotage et les rapports cycliques des sources lumineuses, le module de commande étant en outre apte à modifier le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble.
Un tel module de commande dispose généralement de capacités de calcul suffisantes pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. En outre, le module de commande détermine généralement en temps réel, en fonction de la fonction lumineuse à réaliser, les commandes PWM permettant de piloter les dispositifs de pilotage et les sources lumineuses.
Selon un mode de réalisation, la modification du premier sous-ensemble et/ou du deuxième sous-ensemble comprend une modification d’un état d’un interrupteur apte à basculer un groupe d’au moins une source lumineuse entre une liaison avec le premier dispositif de pilotage et une liaison avec le deuxième dispositif de pilotage.
Un tel mode de réalisation permet de réaliser l’invention à moindre coûts.
En complément, le module de commande peut être apte à contrôler l’interrupteur apte à basculer le groupe d’au moins une source lumineuse entre une connexion avec le premier dispositif de pilotage et une connexion avec le deuxième dispositif de pilotage.
Ainsi, le procédé selon l’invention est mis en œuvre par le module de commande, améliorant ainsi sa réactivité, ce qui est avantageux notamment dans la réalisation de fonctions dynamiques.
Selon un mode de réalisation, la détermination des rapports cycliques courants des sources lumineuses de la matrice peut réaliser une fonction lumineuse dynamique, de type faisceau adaptatif ADB ou éclairage de courbure dynamique DBL.
En complément, les opérations de l’instant courant peuvent être itérées à un instant suivant l’instant courant, à partir de nouvelles valeurs d’intensité moyennes à appliquer aux sources lumineuses, les rapports cycliques courants étant calculés à partir des nouvelles valeurs d’intensité moyenne.
Ainsi, les avantages liés à une réduction de l’échauffement des éléments du module lumineux, sont également permis pour des fonctions dynamiques qui requièrent une variation fréquente du flux lumineux émis par chaque source lumineuse.
Selon un mode de réalisation, suite à la modification du premier sous-ensemble et/ou du deuxième sous-ensemble, le premier sous-ensemble peut comprendre un premier nombre de sources lumineuses inférieur à un nombre maximal prédéterminé et le deuxième sous-ensemble comprend un deuxième nombre de sources lumineuses inférieur au nombre maximal prédéterminé.
Un tel mode de réalisation permet de respecter les contraintes des dispositifs de pilotage.
Selon un mode de réalisation, le facteur donné peut être déterminé de manière à ce que le rapport cyclique le plus élevé parmi les rapports cycliques des sources lumineuses du premier ensemble, une fois multiplié par le facteur donné, ait une valeur proche et inférieure à 100 %, par exemple comprise entre 80 et 100 %.
Ainsi, la réduction de l’échauffement des éléments du module lumineux est maximisée, sans détériorer la réalisation de la fonction lumineuse.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon le premier aspect de l’invention, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
Un troisième aspect de l’invention concerne un module de commande de l’alimentation d’une matrice de sources lumineuses par modulation à largeur d’impulsion, comprenant :
- une première interface apte à contrôler, via un premier circuit de commande, un premier dispositif de pilotage et un deuxième dispositif de pilotage, alimentant respectivement un premier sous-ensemble de sources lumineuses et un deuxième ensemble de sources lumineuses ;
- une deuxième interface apte à modifier, via un deuxième circuit de commande, le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble de sources lumineuses ;
- une troisième interface apte à contrôler, via un troisième circuit de commande, des rapports cycliques des sources lumineuses de la matrice ;
- un processeur apte à :
déterminer des rapports cycliques courants des sources lumineuses de la matrice ;
modifier le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble via la deuxième interface, de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble ;
augmenter, d’un facteur donné, les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble ;
diminuer, du facteur donné, une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage, via la première interface.
- une première interface apte à contrôler, via un premier circuit de commande, un premier dispositif de pilotage et un deuxième dispositif de pilotage, alimentant respectivement un premier sous-ensemble de sources lumineuses et un deuxième ensemble de sources lumineuses ;
- une deuxième interface apte à modifier, via un deuxième circuit de commande, le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble de sources lumineuses ;
- une troisième interface apte à contrôler, via un troisième circuit de commande, des rapports cycliques des sources lumineuses de la matrice ;
- un processeur apte à :
déterminer des rapports cycliques courants des sources lumineuses de la matrice ;
modifier le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble via la deuxième interface, de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble ;
augmenter, d’un facteur donné, les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble ;
diminuer, du facteur donné, une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage, via la première interface.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :
La représente un module lumineux 300 selon un mode de réalisation de l’invention.
Le module lumineux 300 comprend une matrice 301 de sources lumineuses 302. Sur la , la matrice 301 comprend deux rangées de 16 sources lumineuses 302, soit 32 sources lumineuses 302 en tout. Toutefois, aucune restriction n’est attachée au nombre de sources lumineuses 302 ni à leur répartition dans la matrice 301. La matrice 301 peut notamment comprendre n’importe quel nombre de rangées et n’importe quel nombre de colonnes. De plus aucune restriction n’est attachée à la forme de la matrice 301 qui n’est pas nécessairement rectangulaire. Par exemple, certaines colonnes, ou rangées, peuvent comprendre plus de sources lumineuses 302 que d’autres colonnes, ou rangées.
Préférentiellement, les sources lumineuses peuvent être des sources lumineuses à éléments semi-conducteurs, telles que des diodes électroluminescentes, LEDs.
Le module lumineux 300 comprend en outre un module de commande 303 dont les fonctionnalités sont décrites ultérieurement.
Le module lumineux 303 comprend en outre au moins deux dispositifs de pilotage 304.1 et 304.2 aptes à alimenter un premier sous-ensemble des sources lumineuses 302, et un deuxième sous-ensemble des sources lumineuses 302, respectivement. Les premier et deuxième sous-ensembles sont disjoints.
Sur l’exemple de la , un troisième dispositif de pilotage 304.3 est apte à alimenter un troisième sous-ensemble des sources lumineuses 302, distinct des premier et deuxième sous-ensembles.
Aucune restriction n’est attachée au nombre de dispositifs de pilotage 304, l’invention s’appliquant à n’importe quel nombre supérieur ou égal à 2. Dans ce qui suit, il est considéré, à titre illustratif uniquement, un exemple avec trois dispositifs de pilotage 304 et trois sous-ensembles de sources lumineuses 302.
Selon l’invention, chaque dispositif de pilotage 304 est apte à délivrer une intensité crête qui lui est propre, et dont la valeur peut varier.
Ainsi, les dispositifs de pilotage 304.1, 304.2 et 304.3 peuvent délivrer des intensités crêtes de valeurs différentes. Les intensités crêtes peuvent notamment être contrôlées par le module de commande 303 via des premiers circuits de commande 306. Aucune restriction n’est attachée à l’architecture hardware ou software des circuits de commande 306, qui sont aptes à transmettre des valeurs d’intensité crête du module de commande 303 aux dispositifs de pilotage 304.1, 304.2 et 304.3.
Selon l’invention, le module de commande est apte à contrôler la répartition d’au moins une source lumineuse entre les différents dispositifs de pilotage 304.1, 304.2 et 304.3. A cet effet, au moins un deuxième circuit de commande 307 contrôlé par le module de commande 303 peut modifier les connexions entre les sources lumineuses 302 et les dispositifs de pilotage 304.1, 304.2 et 304.3 de manière à modifier les premier, deuxième et/ou troisième sous-ensembles. L’invention permet ainsi une réallocation dynamique des sources lumineuses entre les différents dispositifs de pilotage 304, ce qui est avantageux comme expliqué dans ce qui suit.
Aucune restriction n’est attachée à l’architecture hardware ou software du deuxième circuit de commande 307 ou des deuxièmes circuits de commande 307. En particulier, les deuxièmes circuits de commande 307 peuvent comprendre des interrupteurs, tels que des transistors par exemple. Un exemple de deuxième circuit commande 307 sera décrit ultérieurement en référence à la et à la , décrites ci-après.
Le module lumineux 300 peut comprendre en outre une source de puissance 305 apte à délivrer une puissance d’entrée aux dispositifs de pilotage 304.1, 304.2 et 304.3. A partir de cette puissance d’entrée, chaque dispositif de pilotage 304 est apte à générer une puissance de sortie, ayant une intensité crête donnée.
En variante, la source de puissance 305 peut être externe au module lumineux 300. Elle peut être une source de puissance 305 centralisée, telle qu’une batterie d’un véhicule dans lequel est monté le module lumineux 304.
Le module lumineux 300 peut être apte à mettre en œuvre des fonctions lumineuses dynamiques, via le contrôle dynamique des flux lumineux issus de la matrice 301 de sources lumineuses 302.
Le module de commande 303 peut en outre contrôler les rapports cycliques de chacune des sources lumineuses ou de groupes de sources lumineuses, via un troisième circuit de commande 308. Aucune restriction n’est attachée à l’architecture hardware ou software du troisième circuit de commande 308.
Aucune restriction n’est attachée à la granularité associée :
- au contrôle de la répartition des sources lumineuses 302 entre les différents dispositifs de pilotage 304. Par exemple, les sources lumineuses 302 peuvent être réparties individuellement ou par groupe d’au moins deux sources lumineuses 302 ;
- au contrôle des rapports cycliques des sources lumineuses 302. Par exemple, les rapports cycliques peuvent être contrôlés pour chaque source lumineuse 302 ou pour chaque groupe d’au moins deux sources lumineuses 302.
Les étapes du procédé selon l’invention peuvent être mises en œuvre par le module de commande 302.
A une étape 400 initiale, les sources lumineuses 302 sont réparties entre les premier, deuxième et troisième sous-ensembles. Comme expliqué plus haut, les sources lumineuses 302 peuvent être réparties entre deux sous-ensembles a minima. Chaque sous-ensemble de sources lumineuses 302 est alimenté par un dispositif de pilotage 304 donné, avec une valeur d’intensité crête dédiée. Une telle répartition en sous-ensembles est permise par le module de commande 303 qui contrôle le deuxième circuit de commande 307.
A une étape 401, le module de commande 303 reçoit une commande associée à une fonction lumineuse. En variante, le module de commande 303 détermine lui-même une telle commande. Aucune restriction n’est attachée à la fonction lumineuse, qui peut être une projection d’un contour ou un dessin sur la route, générer une combinaison de feux de route (HB, « high beam ») et de feux de croisement (LB, « low beam »), ou une fonction de feux dynamiques et directionnels. Comme il sera mieux compris à la lecture de ce qui suit, l’invention est particulièrement avantageuse dans le cadre d’une fonction lumineuse dynamique, telle qu’une fonction faisceau adaptatif, ou ADB pour « Adaptive Driving Beam » en anglais, ou une fonction éclairage de courbure dynamique, ou DBL pour « Dynamic Bending Light » en anglais.
A une étape 402, le module de commande 303 détermine des rapports cycliques courants des sources lumineuses 302 de la matrice 301, de manière à réaliser la commande associée à la fonction lumineuse. A cet effet, le module de commande 303 peut déterminer une intensité moyenne pour chaque source lumineuse 302, ou chaque groupe de sources lumineuses 303, de la matrice 301. Puis, pour chaque source lumineuse 302 donnée ou groupe de sources lumineuses donné, le module de commande 303 détermine à partir de l’intensité moyenne et d’intensité crête du dispositif de pilotage 304 alimentant la source lumineuse donné, un rapport cyclique courant pour la source lumineuse donnée.
Dans le cas d’une fonction lumineuse dynamique, les rapports cycliques courants peuvent varier comparativement aux valeurs des rapports cycliques de l’étape initiale 400.
A une étape 403, le module de commande 303 modifie le premier sous-ensemble, le deuxième sous-ensemble et/ou le troisième sous-ensemble de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses 302 du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble et/ou aux rapports cycliques courants du troisième sous-ensemble. Ainsi, les connexions des sources lumineuses 302 peuvent être réagencées, via le deuxième circuit de commande 307, de manière à grouper les sources lumineuses 302 ayant les rapports cycliques courants les plus petits au sein du même sous-ensemble, le premier sous-ensemble en l’occurrence. A noter que, lors de la modification des sous-ensembles, le module de commande 303 peut assurer que chaque sous-ensemble comprend un nombre de sources lumineuses 302 inférieur à un nombre maximum prédéterminé, tel que 12 par exemple.
A une étape 404, le module de commande 303 augmente les valeurs des rapports cycliques courants du premier sous-ensemble, en multipliant, par un même facteur supérieur à 1, les rapports cycliques courants. Le facteur peut être déterminé de manière à ce que le rapport cyclique courant le plus élevé parmi les rapports cycliques courants soit inférieur ou égal à 100 %, le plus proche possible de cette valeur notamment, après modification. La valeur finale du rapport cyclique dépend notamment d’une résolution du module de commande 303. Le module de commande 303 applique les rapports cycliques courants modifiés aux sources lumineuses 302 du premier sous-ensemble via le troisième circuit de commande 308.
De manière symétrique, le module de commande 303 diminue, à une étape 405, la valeur de l’intensité crête, en la divisant par le facteur précité, supérieur à 1. Ainsi, les intensités moyennes alimentant les sources lumineuses 302 permettent de réaliser la fonction lumineuse associée à la commande, tout en :
- augmentant les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble, réduisant ainsi l’échauffement du premier dispositif de pilotage 304.1 et augmentant sa durée de vie; et
- diminuant l’intensité crête délivrée par le premier dispositif de pilotage 304.1, baissant ainsi l’échauffement des sources lumineuses du premier ensemble, augmentant leur durée de vie, et réduisant le risque de devoir activer une fonction de protection qui réduirait les flux lumineux des sources lumineuses et donc la qualité d’éclairage du module lumineux 300.
L’invention permet en outre une meilleure répartition de l’échauffement entre les différents éléments du module lumineux, en plus de diminuer l’échauffement global.
Les étapes 404 et 405 peuvent être mises en œuvre en parallèle, ou séquentiellement, dans n’importe quel ordre.
Dans le cas d’une fonction lumineuse dynamique, les étapes 401 à 405 peuvent avantageusement être itérées à chaque réception ou détermination d’une nouvelle commande, indiquant de nouvelles valeurs d’intensité moyenne pour les sources lumineuses 302 de la matrice 301.
La illustre un exemple d’application du procédé selon l’invention à une matrice comprenant 2 lignes de 16 sources lumineuses 302.
La matrice 500.1 montre la répartition initiale, à l’étape 400, des sources lumineuses 302 en un premier sous-ensemble 510.1 de 12 sources lumineuses alimentées par le premier dispositif de pilotage 304.1, un deuxième sous-ensemble 510.2 de 8 sources lumineuses alimentées par le deuxième dispositif de pilotage 304.2 et un troisième sous-ensemble 510.3 de 12 sources lumineuses alimentées par le troisième dispositif de pilotage 304.3.
La matrice 500.2 montre les valeurs des rapports cycliques de chaque source lumineuse dans la situation initiale de l’étape 400.
La matrice 500.3 montre les valeurs des rapports cycliques courants déterminés à l’issue de l’étape 402 décrite ci-dessus. Dans le cas d’une fonction lumineuse dynamique, la répartition des rapports cycliques courants est différente de celle de la matrice 500.2 à l’instant initial.
La matrice 500.4 montre la répartition des sources lumineuses en un premier sous-ensemble 510.1 modifié, un deuxième sous-ensemble 510.2 modifié et un troisième sous-ensemble 510.3 modifié, à l’issue de l’étape 403 décrite ci-avant. Comme indiqué aucune restriction n’est attachée aux sous-ensembles qui peuvent comprendre une ou plusieurs lignes, et un nombre variable de colonnes, tant que le nombre de sources lumineuses par sous-ensemble reste inférieur au nombre maximum prédéterminé.
La matrice 500.5 montre les rapports cycliques courants répartis dans les sous-ensembles modifiés à l’issue de l’étape 403. Suite à la modification des sous-ensembles de sources lumineuses, le premier sous-ensemble comprend désormais les sources lumineuses ayant les rapports cycliques les plus petits, compris entre 20 et 43 %. D’autres répartitions sont envisageables selon l’invention, notamment en ce qui concerne la répartition des sources lumineuses entre le deuxième sous-ensemble 510.2 et le troisième sous-ensemble 510.3.
La matrice 500.6 montre les rapports cycliques courants modifiés suite à l’étape 404 décrite ci-avant. En l’occurrence, les rapports cycliques du premier sous-ensemble 510.1 ont été multipliés par 2, par souci de simplification. A noter qu’un facteur supérieur à 2 aurait pu être appliqué. La multiplication des rapports cycliques par 2 permet, de manière symétrique, de diminuer l’intensité crête délivrée par le premier dispositif de pilotage 304.1 du même facteur, et d’ainsi induire les avantages expliqués ci-avant.
La figures 6a et 6b illustrent un exemple de circuit de commande 307 pour modifier la répartition des sources lumineuses entre les différents dispositifs de pilotage du module lumineux, selon un mode de réalisation de l’invention.
Dans le mode de réalisation des figures 6a et 6b, le module lumineux 300 comprend deux dispositifs de pilotage 304, notés TPS0 et TPS1 sur les figures.
La illustre une répartition comprenant :
- un premier ensemble de sources lumineuses alimentées par le premier dispositif de pilotage TPS0 ;
- un deuxième ensemble de sources lumineuses alimentées par le deuxième dispositif de pilotage TPS1.
Quatre groupes 310 de 3 sources lumineuses 303 sont reliés en série à chacun des premier et deuxième dispositifs de pilotage. Les circuits de commande 307, contrôlés par le module de commande 303, sont aptes à basculer les groupes 310 de l’un des dispositifs de pilotage à l’autre.
Comme expliqué ci-avant, aucune restriction n’est attachée à la granularité associée aux modifications des sous-ensembles. Dans cet exemple, une granularité de trois sources lumineuses 302 est considéré, à titre illustratif également.
La présente une répartition avant la mise en œuvre de l’étape 403 décrite -précédemment.
Les circuits de commande 307 sont aptes à commander un premier ensemble de connexions 600.1, un deuxième ensemble de connexions 600.2 et un troisième ensemble de connexions 600.3. Les ensembles de connexion peuvent faire partie intégrante des circuits de commande 307. Les ensembles de connexion 600 peuvent notamment comprendre des interrupteurs aptes à faire basculer les ensembles 310 entre l’un et l’autre des dispositifs de pilotage 304 TPS0 et TPS1.
La indique en outre les valeurs des rapports cycliques courants de chacune des sources lumineuses.
La , quant à elle, présente des premier et deuxième sous-ensembles modifiés après la mise en œuvre de l’étape 403.
En particulier, le deuxième ensemble de connexion 600.2 est modifié par le circuit de commande 307 de manière à grouper dans un même premier sous-ensemble les douze sources lumineuses ayant les rapports cycliques les plus faibles.
La présente la structure d’un module de commande 303 d’un module lumineux 300, selon un mode de réalisation de l’invention.
Le module de commande 303 comprend un processeur 701 configuré pour communiquer de manière unidirectionnelle ou bidirectionnelle, via un ou des bus ou via une connexion filaire directe, avec une mémoire 702 telle qu’une mémoire de type « Random Access Memory », RAM, ou une mémoire de type « Read Only Memory », ROM, ou tout autre type de mémoire (Flash, EEPROM, etc). En variante, la mémoire 702 comprend plusieurs mémoires des types précités.
La mémoire 702 est apte à stocker, de manière permanente ou temporaire, au moins certaines des données utilisées et/ou issues de la mise en œuvre du procédé selon l’invention. En particulier, la mémoire 702 est apte à stocker de manière temporaire les rapports cycliques courants et les intensités crêtes courantes, et le nombre maximum prédéterminé de sources lumineuses par dispositif de pilotage.
Le processeur 701 est apte à exécuter des instructions, stockées dans la mémoire 702, pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’invention, décrites en référence à la . De manière alternative, le processeur 702 peut être remplacé par un microcontrôleur conçu et configuré pour réaliser les étapes du procédé selon l’invention, décrites en référence à la .
Le module de commande 303 peut en outre comprendre une interface d’entrée 703 agencée pour recevoir les commandes associées à la fonction lumineuse. Le module de commande 303 peut comprendre en outre une première interface 704 apte à contrôler les intensités crêtes des dispositifs de pilotage 304 via le premier circuit de commande 306. Le module de commande 303 peut comprendre une deuxième interface 705 apte à modifier les sous-ensembles de sources lumineuses via le deuxième circuit de commande 307. Le module de commande 303 peut comprendre en outre une troisième interface 706 apte à contrôler les rapports cycliques des sources lumineuses 302 via le troisième circuit de commande 308.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d’exemples ; elle s’étend à d’autres variantes.
Claims (10)
- Procédé de contrôle de l’alimentation d’une matrice (301) de sources lumineuses (302) par modulation de largeur d’impulsion,
dans lequel, à un instant initial, un premier sous-ensemble (510.1) de sources lumineuses est alimenté par un premier dispositif de pilotage (304.1) et un deuxième sous-ensemble (510.2) de sources lumineuses est alimenté par un deuxième dispositif de pilotage (304.2),
le procédé comprenant les étapes suivantes, à un instant courant :
- détermination (402) de rapports cycliques courants des sources lumineuses de ladite matrice ;
- modification (403) du premier sous-ensemble et/ou du deuxième sous-ensemble de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble ;
- augmentation (404), d’un facteur donné, des rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble et diminution (405), du facteur donné, d’une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel le procédé est mis en œuvre dans un module de commande (303) apte à commander les intensités crêtes respectives des dispositifs de pilotage (304.1 ; 304.2 ; 304.3) et les rapports cycliques des sources lumineuses (302), ledit module de commande étant en outre apte à modifier le premier sous-ensemble (510.1) et le deuxième sous-ensemble (510.2).
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la modification du premier sous-ensemble (510.1) et/ou du deuxième sous-ensemble (510.2) comprend une modification d’un état d’un interrupteur (600.1 ; 600.2 ; 600.3) apte à basculer un groupe d’au moins une source lumineuse (302) entre une liaison avec le premier dispositif de pilotage (304.1) et une liaison avec le deuxième dispositif de pilotage (304.2).
- Procédé selon les revendications 2 et 3, dans lequel le module de commande (303) est apte à contrôler l’interrupteur (600.1 ; 600.2 ; 600.3) apte à basculer ledit groupe d’au moins une source lumineuse (302) entre une connexion avec le premier dispositif de pilotage (304.1) et une connexion avec le deuxième dispositif de pilotage (304.2).
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la détermination des rapports cycliques courants des sources lumineuses (302) de la matrice (301) réalise une fonction lumineuse dynamique, de type faisceau adaptatif ADB ou éclairage de courbure dynamique DBL.
- Procédé selon la revendication 5, dans lequel les opérations de l’instant courant sont itérées à un instant suivant l’instant courant, à partir de nouvelles valeurs d’intensité moyennes à appliquer aux sources lumineuses, les rapports cycliques courants étant déterminés (402) à partir desdites nouvelles valeurs d’intensité moyenne.
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, suite à la modification du premier sous-ensemble (510.1) et/ou du deuxième sous-ensemble (510.2), le premier sous-ensemble comprend un premier nombre de sources lumineuses (302) inférieur à un nombre maximal prédéterminé et le deuxième sous-ensemble comprend un deuxième nombre de sources lumineuses inférieur au nombre maximal prédéterminé.
- Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le facteur donné est déterminé de manière à ce que le rapport cyclique le plus élevé parmi les rapports cycliques des sources lumineuses (302) du premier ensemble (510.1), une fois multiplié par le facteur donné, ait une valeur proche et inférieure à 100 %, par exemple comprise entre 80 et 100 %.
- Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur (701).
- Module de commande (303) de l’alimentation d’une matrice (301) de sources lumineuses (302) par modulation à largeur d’impulsion, comprenant :
- une première interface (704) apte à contrôler, via un premier circuit de commande (306), un premier dispositif de pilotage (304.1) et un deuxième dispositif de pilotage (304.2), alimentant respectivement un premier sous-ensemble (510.1) de sources lumineuses et un deuxième ensemble (510.2) de sources lumineuses ;
- une deuxième interface (705) apte à modifier, via un deuxième circuit de commande (307), le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble de sources lumineuses ;
- une troisième interface (706) apte à contrôler, via un troisième circuit de commande (308), des rapports cycliques des sources lumineuses de la matrice ;
- un processeur (701) apte à :
déterminer des rapports cycliques courants des sources lumineuses de la matrice ;
modifier le premier sous-ensemble et/ou le deuxième sous-ensemble via la deuxième interface, de manière à ce que les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble soient inférieurs aux rapports cycliques courants du deuxième sous-ensemble ;
augmenter, d’un facteur donné, les rapports cycliques courants des sources lumineuses du premier sous-ensemble ;
diminuer, du facteur donné, une valeur d’alimentation crête du premier dispositif de pilotage, via la première interface.
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