Procédé d'élaboration d'une consigne de fonctionnement pour un ensemble de diodes d'éclairage d'un projecteur de véhicule, et véhicule correspondant L'invention concerne les projecteurs de véhicule, et plus précisément les projecteurs de véhicule équipés de diodes d'éclairage. Les diodes d'éclairage, ou électroluminescentes, plus connues sous l'acronyme anglo-saxon « LED : Light Emitting Diode », peuvent être utilisées dans des projecteurs de véhicule pour obtenir un flux lumineux similaire à celui fourni par des dispositifs à halogène ou à xénon. Néanmoins, le prix d'un tel projecteur muni de diodes d'éclairage est particulièrement élevé par rapport à ceux des dispositifs à halogène ou à xénon. En outre, on utilise généralement des convertisseurs continu/continu pour adapter la tension de bord d'un véhicule et alimenter les ensembles de diodes. Ces convertisseurs réalisent une régulation autour d'une consigne de fonctionnement de l'ensemble de diodes d'un projecteur. La consigne de fonctionnement est élaborée en fonction du type de diodes d'éclairage, mais également en fonction d'autres paramètres de fonctionnement. Par exemple, il est connu que lorsque la température d'un ensemble de diodes augmente, le flux lumineux émis diminue. Afin de produire un flux lumineux constant, il a été proposé de mesurer directement la température d'un ensemble de diodes, et de corriger la consigne à fournir aux diodes en fonction de la température. Il a également été proposé de refroidir les diodes pour en contrôler la température.The invention relates to vehicle headlamps, and more specifically to vehicle headlamps equipped with lighting diodes. . Light-emitting diodes, or electroluminescent diodes, better known by the acronym "LED: Light Emitting Diode", can be used in vehicle headlights to obtain a luminous flux similar to that provided by halogen or light-emitting devices. xenon. Nevertheless, the price of such a floodlight equipped with lighting diodes is particularly high compared to those of halogen or xenon devices. In addition, DC / DC converters are generally used to adapt the edge voltage of a vehicle and power the diode assemblies. These converters perform a regulation around an operating setpoint of the set of diodes of a projector. The operating setpoint is based on the type of lighting diodes, but also on other operating parameters. For example, it is known that as the temperature of a set of diodes increases, the emitted light flux decreases. In order to produce a constant luminous flux, it has been proposed to directly measure the temperature of a set of diodes, and to correct the setpoint to be supplied to the diodes as a function of the temperature. It has also been proposed to cool the diodes to control the temperature.
On pourra se référer au document US 2007/0216602 qui décrit une régulation du fonctionnement d'un ensemble de diodes, avec une mesure de la température de cet ensemble de diodes. Le document US 2010/0181507 décrit également une régulation avec une mesure de la température d'un ensemble de diodes. Ces solutions ont pour inconvénient de nécessiter un capteur de température au voisinage de l'ensemble de diodes, c'est-à-dire dans le projecteur. L'utilisation d'un tel capteur impose l'utilisation d'une connexion filaire supplémentaire entre le capteur et le système de régulation, ce qui rend plus complexe la réalisation du système d'éclairage, et augmente le coût de cette réalisation. L'invention a donc pour but de simplifier la réalisation d'un système d'éclairage pour véhicule, et d'en réduire le coût. Selon un aspect, il est donc proposé un procédé d'élaboration d'une consigne de fonctionnement pour un ensemble de diodes d'éclairage d'un projecteur de véhicule. Selon une caractéristique générale du procédé, on estime la température de l'ensemble de diodes à partir des informations fournies par au moins un capteur disposé en dehors dudit projecteur et on corrige la valeur d'une consigne de fonctionnement de référence par une fonction de transfert prenant en compte une température de référence et la température estimée de l'ensemble de diodes pour en déduire la consigne de fonctionnement. En d'autres termes, on élabore une consigne de fonctionnement sans utiliser de capteur de température situé au voisinage de l'ensemble de diodes. Par exemple, on peut estimer la température de l'ensemble de diodes à partir des informations fournies par au moins l'un des capteurs choisi dans le groupe formé par un capteur de température indiquant la température d'un moteur, un compteur du temps de fonctionnement du véhicule, un capteur de température indiquant la température extérieure du véhicule, un compteur indiquant le temps de fonctionnement du projecteur, un capteur de vitesse du véhicule, un capteur de mesure de l'ensoleillement et un capteur pluviométrique. Il est possible de prévoir l'évolution de la température à partir des informations d'au moins un de ces capteurs, généralement présents sur un véhicule mais pas utilisés pour élaborer une consigne de fonctionnement pour un ensemble de diodes. Par exemple, des étapes préalables de calibration peuvent fournir des cartographies ou des modèles de l'évolution de la température d'un projecteur ou d'un ensemble de diodes en fonction de la température fournie par un autre capteur de température. La température a tendance à augmenter avec la durée d'utilisation du véhicule ou celle du projecteur, il est donc possible d'utiliser un compteur pour obtenir une cartographie liant la température d'un projecteur ou d'un ensemble de diodes à une durée de fonctionnement. Aussi, un projecteur monté sur un véhicule roulant à grande vitesse sera refroidi plus rapidement qu'à faible vitesse. Par exemple, à une vitesse de 130 kilomètres par heure, la température d'un ensemble de diodes peut être maintenue au voisinage de 70° Celsius, alors qu'elle dépasse 85° Celsius pour un véhicule roulant à une vitesse de 30 kilomètres par heure. Enfin, les informations sur l'environnement du véhicule, par exemple la pluviométrie ou l'ensoleillement ont un effet direct sur la température d'un projecteur de véhicule. Il est donc tout à fait possible d'utiliser ces informations pour estimer la température d'un ensemble de diodes d'un projecteur de véhicule, déjà équipé d'une pluralité de capteurs. Une régulation à partir de cette température estimée est donc possible, et on peut ainsi simplifier la régulation qui ne nécessite pas de connexion à un capteur de température dans un projecteur.Reference can be made to document US 2007/0216602 which describes a regulation of the operation of a set of diodes, with a measurement of the temperature of this set of diodes. Document US 2010/0181507 also describes a regulation with a measurement of the temperature of a set of diodes. These solutions have the disadvantage of requiring a temperature sensor in the vicinity of the set of diodes, that is to say in the projector. The use of such a sensor requires the use of an additional wire connection between the sensor and the control system, which makes more complex the realization of the lighting system, and increases the cost of this realization. The invention therefore aims to simplify the realization of a vehicle lighting system, and reduce the cost. According to one aspect, there is therefore provided a method of generating an operating instruction for a set of lighting diodes of a vehicle headlamp. According to a general characteristic of the method, the temperature of the set of diodes is estimated from the information provided by at least one sensor disposed outside said projector and the value of a reference operating setpoint is corrected by a transfer function. taking into account a reference temperature and the estimated temperature of the set of diodes to deduce the operating instruction. In other words, an operating instruction is developed without using a temperature sensor located in the vicinity of the set of diodes. For example, the temperature of the set of diodes can be estimated from the information provided by at least one of the sensors selected from the group consisting of a temperature sensor indicating the temperature of a motor, a counter of the time of vehicle operation, a temperature sensor indicating the outside temperature of the vehicle, a meter indicating the operating time of the projector, a vehicle speed sensor, a sensor for measuring sunlight and a rain sensor. It is possible to predict the evolution of the temperature from the information of at least one of these sensors, generally present on a vehicle but not used to develop an operating instruction for a set of diodes. For example, prior calibration steps may provide mappings or models of the temperature evolution of a projector or set of diodes as a function of the temperature provided by another temperature sensor. The temperature tends to increase with the duration of use of the vehicle or that of the projector, it is therefore possible to use a meter to obtain a map linking the temperature of a projector or a set of diodes to a duration of operation. Also, a projector mounted on a vehicle traveling at high speed will be cooled faster than at low speed. For example, at a speed of 130 kilometers per hour, the temperature of a set of diodes can be maintained in the vicinity of 70 ° Celsius, while it exceeds 85 ° Celsius for a vehicle traveling at a speed of 30 km / h . Finally, information on the vehicle environment, for example rainfall or sunshine has a direct effect on the temperature of a vehicle headlamp. It is therefore entirely possible to use this information to estimate the temperature of a set of diodes of a vehicle headlamp, already equipped with a plurality of sensors. Regulation from this estimated temperature is therefore possible, and it can thus simplify the regulation that does not require connection to a temperature sensor in a projector.
On peut noter qu'en utilisant plusieurs capteurs donnant de telles informations, on obtient une estimation plus juste de la température d'un ensemble de diodes de projecteur. La consigne de fonctionnement peut être une valeur de tension, une valeur de courant ou un rapport cyclique de signal à modulation de largeur d'impulsion. Le coefficient indiquant l'évolution de la tension de seuil en fonction de la température peut donc être exprimé en volt par degré Celsius ou encore en ampère par degré Celsius. Ce coefficient est généralement une valeur connue fournie par le fabricant de diodes d'éclairage.It can be noted that by using several sensors giving such information, a more accurate estimate of the temperature of a set of projector diodes is obtained. The operating setpoint may be a voltage value, a current value or a pulse width modulated signal duty cycle. The coefficient indicating the evolution of the threshold voltage as a function of the temperature can therefore be expressed in volts per degree Celsius or in ampere per degree Celsius. This coefficient is generally a known value provided by the lighting diode manufacturer.
Le procédé peut comprendre une saturation de la consigne de fonctionnement si la température atteint un seuil. Selon un autre aspect, il est proposé un véhicule équipé d'au moins une unité de calcul, par exemple une unité de commande électronique, pour élaborer une consigne de fonctionnement pour un ensemble de diodes d'éclairage d'un projecteur du véhicule. Selon une caractéristique générale, l'unité de calcul comprend des moyens d'estimation de la température de l'ensemble de diodes à partir des informations fournies par au moins un capteur disposé en dehors dudit projecteur, des moyens de correction de la valeur d'une consigne de référence par une fonction de transfert prenant en compte une température de référence et la température fournie par les moyens d'estimation pour en déduire la consigne de fonctionnement. Ledit capteur disposé en dehors dudit projecteur peut être choisi dans le groupe formé par un capteur de température indiquant la température d'un moteur, un compteur du temps de fonctionnement du véhicule, un capteur de température indiquant la température extérieure du véhicule, un compteur indiquant le temps de fonctionnement du projecteur, un capteur de vitesse du véhicule, un capteur de mesure de l'ensoleillement et un capteur pluviométrique. La consigne de fonctionnement peut être une valeur de tension, une valeur de courant ou un rapport cyclique de signal à modulation de largeur d'impulsion. Le véhicule peut comprendre des moyens de saturation de la consigne de fonctionnement si la température atteint un seuil. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 à 4 illustrent de manière schématique différentes variantes de modes de mise en oeuvre et de réalisation selon l' invention. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif 1 d'élaboration d'une consigne de fonctionnement pour un ensemble de diodes 2 embarqué au sein d'un véhicule. Le dispositif 1 peut être un calculateur situé au sein d'un véhicule, par exemple une unité de commande électronique (UCE), ou une autre unité apte à mettre en oeuvre des calculs et à élaborer des signaux électriques.The method may include a saturation of the operating setpoint if the temperature reaches a threshold. According to another aspect, there is provided a vehicle equipped with at least one computing unit, for example an electronic control unit, for developing an operating setpoint for a set of lighting diodes of a vehicle headlamp. According to a general characteristic, the calculation unit comprises means for estimating the temperature of the set of diodes from the information provided by at least one sensor disposed outside said projector, means for correcting the value of a reference setpoint by a transfer function taking into account a reference temperature and the temperature supplied by the estimation means to deduce the operating instruction. Said sensor disposed outside said projector may be selected from the group consisting of a temperature sensor indicating the temperature of an engine, a counter of the vehicle operating time, a temperature sensor indicating the outside temperature of the vehicle, a counter indicating the operating time of the headlamp, a vehicle speed sensor, a sunshine sensor and a rain sensor. The operating setpoint may be a voltage value, a current value or a pulse width modulated signal duty cycle. The vehicle may include means for saturation of the operating setpoint if the temperature reaches a threshold. Other objects, features and advantages will appear on reading the following description given solely as a non-limitative example and with reference to the appended drawings, in which: FIGS. 1 to 4 schematically illustrate different variants of implementation and implementation according to the invention. FIG. 1 shows a device 1 for generating an operating instruction for a set of diodes 2 on board a vehicle. The device 1 may be a computer located within a vehicle, for example an electronic control unit (ECU), or another unit able to implement calculations and to develop electrical signals.
L'ensemble de diodes 2 est situé à l'intérieur d'un projecteur 3, et l'ensemble de diodes 2 est relié au dispositif 1 par une connexion électrique 4. Contrairement à un projecteur classique, le projecteur 3 ne comprend pas de capteur de température situé au voisinage de l'ensemble de diodes 2. Il n'y a pas non plus de connexion électrique supplémentaire pour un capteur entre le dispositif 1 et l'ensemble de diodes 2. Afin d'élaborer une consigne de fonctionnement à l'ensemble de diodes 2, le dispositif 1 utilise des informations à partir de plusieurs capteurs 5, ici représentés au nombre de quatre. Ces capteurs 5 sont des capteurs situés dans le véhicule en dehors du projecteur 3. A titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser comme capteur 5 un capteur de température indiquant la température d'un moteur, un compteur du temps de fonctionnement du véhicule, un capteur de température indiquant la température extérieure du véhicule, un compteur indiquant le temps de fonctionnement du projecteur, un capteur de vitesse du véhicule, un capteur de mesure de l'ensoleillement et un capteur pluviométrique. Le dispositif 1 comprend notamment des cartographies et des modèles décrivant l'évolution de la température de l'ensemble de diodes 2 en fonction des informations données par les capteurs 5.Bien qu'il soit possible de n'utiliser qu'un seul capteur 5, il est préférable d'utiliser plusieurs capteurs afin d'améliorer l'estimation de la température mise en oeuvre dans le dispositif 1. A titre d'exemple les modèles peuvent être basés sur la différence de température, une dérivé de la température ou tout autre fonction mathématique utilisant les informations des différents capteurs. La température estimée Oepeut être élaborée à titre d'exemple par l'équation suivante : 0, = (KI x V +K2)x t2 (K 3 XV ± K 4)X t ± K5 pour V<80km/h et 0, constante Avec : 0, la température estimée par le dispositif 1 en degré Celsius V la vitesse du véhicule t un compteur de temps d'allumage des diodes 0, une température de référence en degré Celsius K1, K2 K3, K4 et K5 des coefficients issus de cartographies.The set of diodes 2 is located inside a projector 3, and the set of diodes 2 is connected to the device 1 by an electrical connection 4. Unlike a conventional projector, the projector 3 does not include a sensor of temperature located in the vicinity of the set of diodes 2. There is also no additional electrical connection for a sensor between the device 1 and the set of diodes 2. In order to develop an operating instruction to the Diode assembly 2, the device 1 uses information from several sensors 5, here represented in number of four. These sensors 5 are sensors located in the vehicle outside the projector 3. By way of non-limiting example, it is possible to use as sensor 5 a temperature sensor indicating the temperature of an engine, a counter of the operating time of the vehicle , a temperature sensor indicating the outside temperature of the vehicle, a meter indicating the operating time of the headlight, a vehicle speed sensor, a sensor for measuring sunshine and a rain sensor. The device 1 comprises, in particular, maps and models describing the evolution of the temperature of the set of diodes 2 as a function of the information given by the sensors 5. Although it is possible to use only one sensor 5 it is preferable to use several sensors in order to improve the estimation of the temperature implemented in the device 1. By way of example, the models can be based on the difference in temperature, a derivative of the temperature or any another mathematical function using information from different sensors. The estimated temperature O can be elaborated as an example by the following equation: 0, = (KI x V + K2) x t2 (K3 XV ± K4) X t ± K5 for V <80km / h and 0, constant With: 0, the temperature estimated by the device 1 in degrees Celsius V the vehicle speed t an ignition time counter of the diodes 0, a reference temperature in degrees Celsius K1, K2 K3, K4 and K5 coefficients from mapping.
Si la consigne de fonctionnement à élaborer par le dispositif 1 pour l'ensemble de diodes 2 est une valeur de tension, le dispositif 1 peut mettre en oeuvre l'équation suivante : C=C'f -((0,-0,)x(Kx n)) avec : C la consigne à élaborer en volt C'f une consigne de référence 0, la température estimée par le dispositif 1 en degré Celsius 0, une température de référence en degré Celsius K un coefficient indiquant l'évolution de tension de seuil d'une diode en fonction de la température, en volt par degré Celsius n le nombre de diodes de l'ensemble de diodes. Les valeurs de références peuvent êtres obtenues à 23 degrés Celsius (0, fixé à 23 degrés Celsius). Cref est alors une consigne de fonctionnement pour obtenir un flux lumineux désiré à 0,, la valeur C'f peut être obtenue par une étape préalable de calibration. A titre d'exemple, K peut avoir une valeur de l'ordre de -4 millivolts par degré Celsius. On obtient bien une consigne C dont la valeur augmente si la température estimée augmente, de manière à compenser la perte de flux lumineux qui accompagne une augmentation de la température. Sur la figure 2, on a représenté un dispositif 11 d'élaboration d'une consigne de fonctionnement, la consigne étant une valeur de tension. Le dispositif 11 peut être une unité de commande électronique.If the operating setpoint to be developed by the device 1 for the set of diodes 2 is a voltage value, the device 1 can implement the following equation: C = C'f - ((0, -0,) x (Kx n)) with: C the setpoint to be developed in volts C'f a reference setpoint 0, the temperature estimated by the device 1 in degrees Celsius 0, a reference temperature in degrees Celsius K a coefficient indicating the evolution threshold voltage of a diode as a function of temperature, in volts per degree Celsius n the number of diodes in the set of diodes. The reference values can be obtained at 23 degrees Celsius (0, set at 23 degrees Celsius). Cref is then an operating instruction to obtain a desired luminous flux at 0 ,, the value C'f can be obtained by a preliminary calibration step. For example, K may have a value of the order of -4 millivolts per degree Celsius. A setpoint C is obtained whose value increases if the estimated temperature increases, so as to compensate for the loss of luminous flux which accompanies an increase in temperature. FIG. 2 shows a device 11 for generating an operating setpoint, the setpoint being a voltage value. The device 11 may be an electronic control unit.
Le dispositif 11 comprend des moyens (non représentés) d'estimation de la température d'un ensemble de diodes 12 situé dans un projecteur 13. Une connexion électrique 14 relie le dispositif 11 à l'ensemble de diodes 12. Afin de faciliter le refroidissement de l'ensemble de diodes 12, un radiateur 15 est disposé à proximité de l'ensemble de diodes 12 qui comprend trois diodes d'éclairage. Une résistance 21 est également prévue en série avec l'ensemble de diodes 12. La valeur de la résistance 21 peut être choisie en fonction du type de diodes utilisées, ou du lot de diodes, pour obtenir un flux lumineux désiré sans modifier le dispositif 11. Le dispositif 11 peut élaborer une consigne C correspondant à la valeur de tension à fournir aux diodes 12 pour une température estimée à partir des informations de différents capteurs. Cette consigne C peut être fournie à un comparateur 16 connecté à la base d'un transistor 17 par la connexion 18. Le transistor 17 est un transistor bipolaire dont l'émetteur est relié à une source d'alimentation 19 (par exemple la tension de bord du véhicule) et dont le collecteur est relié à la connexion électrique 14. Le collecteur du transistor 17 est également relié à une autre entrée du comparateur 16 par une connexion électrique 20 de manière à former une boucle de régulation. On obtient ainsi une boucle de régulation en tension autour de la valeur C. La figure 3 illustre une variante de l'invention dans laquelle un dispositif 31 fournit un signal à modulation de largeur d'impulsion à un ensemble de diodes 32 d'un projecteur 33. Le dispositif 31 peut également être une unité de commande électronique munie de moyens aptes à générer un signal à modulation de largeur d'impulsion. Le dispositif 31 peut élaborer le signal à modulation de largeur d'impulsion en fonction d'une estimation de la température des diodes 32. Par exemple, le rapport cyclique du signal peut être augmenté lorsque la température des diodes augmente afin de compenser la perte de flux.The device 11 comprises means (not shown) for estimating the temperature of a set of diodes 12 located in a projector 13. An electrical connection 14 connects the device 11 to the set of diodes 12. In order to facilitate the cooling of the set of diodes 12, a radiator 15 is disposed near the set of diodes 12 which comprises three lighting diodes. A resistor 21 is also provided in series with the set of diodes 12. The value of the resistor 21 can be chosen according to the type of diodes used, or the batch of diodes, to obtain a desired luminous flux without modifying the device 11 The device 11 can develop a setpoint C corresponding to the voltage value to be supplied to the diodes 12 for an estimated temperature from the information of different sensors. This set point C can be supplied to a comparator 16 connected to the base of a transistor 17 via the connection 18. The transistor 17 is a bipolar transistor whose emitter is connected to a power source 19 (for example the voltage of edge of the vehicle) and whose collector is connected to the electrical connection 14. The collector of the transistor 17 is also connected to another input of the comparator 16 by an electrical connection 20 so as to form a control loop. Thus, a voltage regulation loop is obtained around the value C. FIG. 3 illustrates a variant of the invention in which a device 31 supplies a pulse width modulation signal to a set of diodes 32 of a projector. 33. The device 31 may also be an electronic control unit provided with means capable of generating a pulse width modulated signal. The device 31 can develop the pulse width modulated signal according to an estimate of the temperature of the diodes 32. For example, the duty cycle of the signal can be increased as the temperature of the diodes increases to compensate for the loss of voltage. flux.
Une résistance 34 est prévue en série avec les diodes 32, et un radiateur 35 peut dissiper la chaleur au voisinage des diodes 32. Sur la figure 4, on a représenté une autre variante d'un dispositif 41 qui fournit un courant à un ensemble de diodes 42 d'un projecteur 43. Le dispositif 41 comprend des moyens de régulation du courant 44 reliés à l'ensemble de diodes par une connexion électrique 45. Une résistance 46 est prévue en série avec les diodes 42 et la chute de tension aux bornes de la résistance 46 est ramenée aux moyens de régulation du courant 44 par une connexion électrique 47 de manière à former une boucle de régulation du courant. Un radiateur 48 est également prévu au voisinage des diodes 42. Les moyens de régulation du courant peuvent faire circuler un courant dans la connexion électrique 45 fixé autour d'une valeur Ci. La valeur CI est une consigne de courant élaborée en fonction d'une température estimée de l'ensemble de diodes. On peut noter que les consignes élaborées peuvent être limitées de manière à ne pas dépasser la température maximale admise par l'ensemble de diodes. On pourra limiter la consigne si la température estimée est trop élevée. En outre, pour augmenter la sécurité on peut choisir une température limite inférieure de 20° Celsius à la température maximale admise par un ensemble de diode. On obtient bien une simplification de la régulation du fonctionnement d'un ensemble de diodes d'éclairage, en utilisant moins de composants et notamment un capteur et une connexion électrique en moins. L'invention est particulièrement bien adaptée au domaine des véhicules qui comportent généralement un nombre élevé de capteurs desquels on peut déduire la température d'un ensemble de diodes d'un proj ecteur.A resistor 34 is provided in series with the diodes 32, and a radiator 35 can dissipate heat in the vicinity of the diodes 32. In FIG. 4, there is shown another variant of a device 41 which supplies a current to a set of diodes 42 of a projector 43. The device 41 comprises current regulation means 44 connected to the set of diodes by an electrical connection 45. A resistor 46 is provided in series with the diodes 42 and the voltage drop across the terminals. the resistor 46 is returned to the current regulating means 44 by an electrical connection 47 so as to form a current regulation loop. A radiator 48 is also provided in the vicinity of the diodes 42. The current regulation means can circulate a current in the electrical connection 45 fixed around a value Ci. The value CI is a current setpoint developed according to a current. estimated temperature of the set of diodes. It can be noted that the instructions developed can be limited so as not to exceed the maximum temperature allowed by the set of diodes. The set point can be limited if the estimated temperature is too high. In addition, to increase the safety one can choose a lower limit temperature of 20 ° Celsius at the maximum temperature allowed by a set of diode. A simplification of the regulation of the operation of a set of lighting diodes is obtained, using fewer components and in particular a sensor and an electrical connection less. The invention is particularly well suited to the field of vehicles which generally comprise a large number of sensors from which the temperature of a set of diodes of a projector can be deduced.
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