FR3069009A1 - Dispositif radiofrequence pour une installation domotique de fermeture ou de protection et installation domotique associee - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif radiofréquence (12) destiné à être monté dans une installation domotique de fermeture ou de protection pour une ouverture, l'ouverture comprenant un ouvrant et un dormant entourant l'ouvrant et le dispositif comprenant une antenne (20) de type planaire fixée sur une partie de l'ouvrant de l'ouverture ou du dormant de l'ouverture ou sur une glissière (6) de guidage de l'installation ou sur un coffre (9) de l'installation ou sur une barre de charge de l'installation.

Description

La présente invention concerne le domaine de la domotique et/ou de l’immotique pour bâtiment à usage résidentiel, commercial ou industriel. L’invention concerne plus particulièrement un dispositif radiofréquence pour une installation domotique ou immotique d’occultation ou de protection pour une ouverture et une installation domotique associée.

Par la suite le terme “domotique” sera utilisé pour désigner les notions de domotique et immotique. De façon générale, le terme “domotique” désignera l’ensemble des techniques de l'électronique, de physique du bâtiment, d'automatismes, de l'informatique et des télécommunications utilisées dans les bâtiments à usage commercial, industriel ou résidentiel, qu’ils soient individuels ou collectifs.

De manière générale, la présente invention concerne le domaine des installations domotiques d’occultation, de protection solaire, de fermeture et/ou de protection pour une ouverture dans un bâtiment.

De telles installations peuvent comprendre un dispositif radiofréquence d’émission et/ou de réception. Le dispositif radiofréquence comporte au moins une antenne radiofréquence afin d’augmenter sa sensibilité et donc la portée de la transmission entre l’émetteur, respectivement le récepteur, du dispositif radiofréquence et le récepteur, respectivement l’émetteur, d’un dispositif à distance.

Dans certains modes de réalisation, par exemple dans le cas d’un volet roulant, le dispositif radiofréquence est généralement disposé dans une enveloppe métallique ce qui oblige à déporter la ou les antennes à l’extérieur de cette enveloppe métallique pour préserver la sensibilité. Cependant cette solution n’est pas très esthétique car l’antenne devient apparente.

Cette solution oblige également à percer l’enveloppe métallique ce qui nuit, par exemple, à son étanchéité. L’antenne est généralement filaire, de ce fait, un installateur voyant un fil non connecté peut penser que ce fil n’est pas utilisé et peut être tenté de le couper afin d’améliorer l’esthétique de l’installation.

Lorsque le dispositif radiofréquence est utilisé dans un dispositif de protection pour ouverture, comme par exemple un capteur ou un détecteur, la même problématique d’esthétique se pose. Par exemple, les détecteurs d’ouverture sont généralement montés sur les portes ou les fenêtres ce qui nuit à leur esthétique. De plus ces dispositifs sont facilement localisables par une personne mal intentionnée qui peut ainsi la détruire pour la neutraliser.

Dans ce contexte, il est intéressant de proposer une solution permettant de camoufler l’antenne du dispositif radiofréquence sans en modifier les performances radiofréquences.

Il est connu des modes de réalisation dans lequel l’antenne, généralement filaire est cachée dans le cadre d’une porte ou d’une fenêtre. Cependant, cette solution n’est pas parfaite car le matériau du montant, généralement du polychlorure de vinyle (également connu sous le terme PVC pour “ PolyVinyl Chloride) modifie les caractéristiques techniques de l’antenne et notamment diminue sa portée. La dégradation des performances de l’antenne est accentuée lorsque le polychlorure de vinyle est chargé de particules métalliques, par exemple, pour renforcer sa solidité. De plus, lorsque le montant dans lequel est placée l’antenne est métallique, par exemple, en aluminium, la portée de l’antenne est très fortement diminuée, voir annulée.

Un but de l’invention est notamment de corriger tout ou partie des inconvénients précités en proposant un dispositif radiofréquence comprenant une antenne discrète et dont les performances ne sont pas dégradées suite au montage du dispositif radiofréquence dans une installation domotique d’occultation ou de protection.

Ce but est atteint par l’utilisation d’une antenne planaire dans une installation d’occultation, une installation domotique de fermeture ou une installation domotique de protection et plus particulièrement dans le dispositif radiofréquence de ces installations domotiques.

A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif radiofréquence destiné à être monté dans une installation domotique de fermeture, d’occultation ou de protection pour une ouverture, l’ouverture comprenant un ouvrant et un dormant entourant l’ouvrant, le dispositif comprenant une antenne de type planaire fixée sur une partie de l’ouvrant de l’ouverture ou du dormant de l’ouverture ou sur une glissière de guidage de l’installation ou sur un coffre de l’installation ou sur une barre de charge de l’installation. Autrement dit, l’antenne planaire est destinée à être montée sur l’ouvrant ou sur le dormant ou sur une glissière de guidage de l’installation ou sur un coffre de l’installation ou sur une barre de charge de l’installation.

Suivant une variante de réalisation, la partie sur laquelle est fixée l’antenne est métallique.

Suivant une variante de réalisation, le dispositif comprend une liaison coaxiale d’alimentation de l’antenne.

Suivant une variante de réalisation, le dispositif comprend une ligne microruban d’alimentation de l’antenne.

Suivant une variante de réalisation, le dispositif comprend un radôme entourant au moins une partie de l’antenne.

Un autre objet de l’invention est un élément domotique comprenant un organe de type ouvrant ou dormant ou glissière de guidage d’un écran ou coffre d’installation domotique ou barre de charge d’installation domotique et une antenne de type planaire, l’antenne étant fixée sur l’organe ou sur une partie de l’organe.

L’invention a également pour objet une installation domotique d’occultation, de fermeture ou de protection pour une ouverture comprenant un dispositif radiofréquence tel que décrit précédemment et/ou un élément domotique tel que décrit précédemment.

L’invention a également pour objet un procédé de montage d’un dispositif radiofréquence pour une installation domotique d’occultation, de fermeture ou de protection pour une ouverture comprenant les étapes suivantes :

- fournir une antenne de type planaire, et

- fixer l’antenne sur une partie d’un ouvrant ou d’un dormant ou d’une glissière de guidage d’un écran ou d’un coffre de l’installation ou d’une barre de charge de l’installation.

Suivant un mode mis en œuvre, le procédé comprend une étape de perçage de la partie sur laquelle est fixée l’antenne.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre illustratif et non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

La figure 1 représente un exemple de mode de réalisation d’une installation domotique d’occultation ;

La figure 2 représente un exemple de mode de réalisation d’une antenne planaire alimentée par ligne ;

La figure 3 représente une vue de coupe d’une antenne planaire alimentée par liaison coaxiale.

L’invention concerne un dispositif radiofréquence pour une installation domotique d’occultation ou de protection pour une ouverture dans un bâtiment.

La figure 1 représente un exemple de mode de réalisation d’une installation domotique d’occultation 3 destinée à être installée dans un bâtiment comportant une ouverture, comme une fenêtre ou une porte. L’ouverture comprend un ouvrant, comme par exemple un battant, et un dormant, comme par exemple un cadre entourant l’ouvrant et sur lequel l’ouvrant est monté mobile. L’ouverture est équipée d’un écran 2, c’est-à-dire qu’un écran de l’installation domotique est agencé au niveau de l’ouverture par exemple pour couvrir et/ou fermer et/ou occulter et/ou protéger l’ouverture.

Une installation domotique d’occultation 3 comprend un dispositif d’entraînement motorisé 5 mettant en mouvement un écran 2, entre au moins une première position et au moins une deuxième position. Le dispositif d’entraînement motorisé 5 comprend un actionneur électromécanique 11 d’un élément mobile de fermeture, d’occultation et/ou de protection solaire tel qu’un volet roulant, un volet battant, une porte, une grille, un store en toile ou avec des lames orientables ou tout autre matériel équivalent, appelé par la suite écran 2. L’installation domotique d’occultation 3 peut toutefois également être une porte de garage ou un portail motorisé.

L’actionneur électromécanique 11 comprend un moteur électrique, un arbre de sortie et une unité électronique de contrôle 15 de manière connue. En particulier, l’actionneur électromécanique 11 peut être un actionneur tubulaire, destiné à être inséré dans un tube d’enroulement 4 sur lequel s’enroule l’écran 2.

Suivant un autre mode de réalisation, non représenté, l’installation domotique peut être un dispositif protection d’une ouverture destinée à la sécurité d’un bâtiment. Il peut s’agir d’un capteur, d’un détecteur, notamment un détecteur d’ouverture, d’un dispositif anti-intrusion, d’un dispositif antieffraction ou de tout autre dispositif analogue apte à protéger une ouverture de bâtiment comme une porte ou une fenêtre. Il peut s’agir d’un système domotique de protection comprenant un ou plusieurs des dispositifs précédemment cités et une centrale d’alarme configurée pour communiquer avec ces dispositifs de protection.

L’installation domotique de fermeture, d’occultation ou l’installation domotique de protection comprend en outre un dispositif radiofréquence 12 configuré pour recevoir et/ou émettre des signaux radiofréquences en provenance et/ou à destination d’un autre dispositif radiofréquence distant 13 selon un protocole de communication. Le dispositif radiofréquence 12 comprend notamment un dispositif d’alimentation, un circuit haute fréquence amplificateur-démodulateur, un ou plusieurs microcontrôleurs ou processeurs ou tous autres moyens équivalents programmés de façon opportune ainsi que tout élément connu de l’homme du métier. De ce fait, le dispositif radiofréquences est à même de recevoir, décoder des signaux représentatifs d’ordres de commande ou d’informations et/ou d’émettre des signaux représentatifs d’ordres de commande ou d’informations.

A titre d’exemple nullement limitatif, le dispositif radiofréquence 12 peut être apte à émettre et/ou recevoir des signaux radiofréquences sur les fréquences sensiblement égales à 433MHz, 868 MHz ou 2,4 GHz.

Le dispositif radiofréquence 12 peut être agencé pour recevoir des signaux radioélectriques en provenance d’un autre dispositif radiofréquence distant 13. II peut s’agir, par exemple, d’un dispositif de commande à distance émettant des d’instructions de pilotage de l’installation domotique et/ou des ordres de commande et/ou des informations.

Le dispositif radiofréquence 12 peut être un module émetteur configuré pour émettre des signaux radioélectriques en direction d’un autre dispositif distant. Le dispositif radiofréquence 12 peut, par exemple, envoyer des rapports sur l'état de fonctionnement de l’installation domotique à des fins de diagnostic et/ou des signaux radiofréquences relatifs à un ou plusieurs états de l’installation domotique d’occultation ou de protection. Dans le cas d’un système de protection, le dispositif radiofréquence 12 peut être configuré pour émettre des ordres de commande et/ou des messages d’alerte en direction d’une centrale d’alarme suite à une détection d’ouverture, une tentative d’effraction ou tout autre événement relatif à la sécurité de la porte ou la fenêtre.

Suivant un mode de réalisation alternatif, le dispositif radiofréquence peut combiner les deux modes de réalisation précédemment cités. II peut s’agir d’un module d’émission/réception agencé pour dialoguer de façon bidirectionnelle avec un dispositif distant. Dans le cas d’une installation d’occultation, il peut s’agir d’une station météorologique déportée à l'extérieur du bâtiment, incluant un ou plusieurs capteurs pouvant être configurés pour déterminer, par exemple, une température, une luminosité, ou encore une vitesse de vent. Lorsque l’installation domotique est destinée à la sécurité d’une ouverture de bâtiment, le dispositif radiofréquence distant peut être par exemple une centrale d’alarme.

D’une façon générale, le dispositif radiofréquence distant 13 peut être par exemple, une télécommande, un téléphone intelligent (ou smartphone selon la terminologie anglo saxonne), une tablette tactile, un boîtier multiservices (ou box selon la terminologie anglo saxonne), une centrale d’alarme ou tout autre dispositif équivalent. II peut s’agir d’un émetteur et/ou récepteur radiofréquence, nomade ou fixe. Le dispositif radiofréquence distant 13 peut être configuré pour permettre à un utilisateur de régler des paramètres de l’installation domotique et/ou pour la commander.

Le dispositif radiofréquence 13 de l’installation domotique comprend une antenne radiofréquence 20. Afin de réduire la taille de l’antenne (surface et hauteur) et donc son impact visuel, l’antenne est choisie de type antenne planaire. L’antenne peut être une antenne à élément rayonnant imprimé, généralement appelée « antenne patch >>. II peut également s’agir d’une antenne de type F.

En référence à la figure 2, une antenne imprimée 20 comprend un élément rayonnant 21 formé par une surface conductrice de forme géométrique prédéterminée. L’élément rayonnant 21 peut avoir différentes formes géométriques comme par exemple un carré ou rectangle. La taille de l’élément rayonnant 21 conditionne la fréquence de résonnance de l’antenne 20. Une des dimensions de l’élément rayonnant est sensiblement égale au quart de la longueur d’onde associé à la fréquence de résonnance de l’antenne. L’élément rayonnant est déposé sur une face d'un substrat diélectrique 22. L’autre face du substrat diélectrique est complètement ou partiellement recouverte d’un conducteur, par exemple métallisée afin de former le plan de masse 23 de l’antenne. De façon avantageuse, ce type d’antenne a une faible épaisseur. Son épaisseur h correspond à l’épaisseur du substrat qui est généralement comprise entre environ 0,5 mm et 2,5 mm. Typiquement, son épaisseur est sensiblement égale à 1 mm.

Afin de réduire sa surface, l’antenne 20 du dispositif radiofréquence peut être réalisée à partir d’un substrat diélectrique 22 ayant une constante diélectrique élevée. A titre d’exemple nullement limitatif, le diélectrique utilisé peut être le Polytétrafluoroéthylène chargé de céramique, commercialisé sous la marque DUROID®, dont la permittivité diélectrique relative est sensiblement égale à 10. De façon avantageuse, l’utilisation d’un substrat possédant une permittivité diélectrique élevée permet de réduire de façon significative la taille de l’antenne. En effet, la taille de l’antenne 20 est inversement proportionnelle au carré de la constante diélectrique du substrat utilisé pour former l’antenne. Cela permet de positionner l’antenne 20, par exemple, sur un dormant ou le cadre d’une fenêtre ou d’une porte comme une porte vitrée qui généralement ont une largeur assez faible, typiquement inférieure à 10 cm.

L’antenne 20 planaire peut être alimentée de différentes manières. Suivant un mode de réalisation, l’antenne est alimentée par une ligne microruban 24 reliant un coté de l’élément rayonnant 21, comme illustré sur la figure 2. La ligne microruban 24 peut comprendre un connecteur (non représenté) sur l’extrémité non reliée à l’élément rayonnant afin de la connecter au dispositif radiofréquence 12 de façon directe ou par l’intermédiaire d’un câble, de préférence coaxial, un premier conducteur du câble étant relié au plan de masse 23 de l’antenne et un deuxième conducteur du câble étant relié à la ligne microruban.

Suivant un autre mode de réalisation préféré, l’antenne 20 planaire est alimentée par une liaison coaxiale 31 ou sonde coaxiale, comme illustré sur la figure 3. Le conducteur externe de la liaison coaxiale est relié au plan de masse 23 de l’antenne et son élément central à l’élément rayonnant 21 en un point permettant l’adaptation de l’antenne 20. La liaison coaxiale 32 peut comprendre un connecteur 31 afin de la connecter au dispositif radiofréquence 12. Le connecteur 31 peut, par exemple, être du type SMA pour SubMiniature version A. Suivant un mode de réalisation préféré, la liaison coaxiale d’alimentation de l’antenne peut se réduire à un connecteur 31, par exemple de type SMA dont l’âme centrale est connectée à l’élément rayonnant 21.

Contrairement à l’alimentation par ligne, l’alimentation de l’antenne par sonde coaxiale est réalisée depuis la partie de l’antenne comprenant le plan de masse donc la face opposée à celle sur laquelle est imprimé l’élément rayonnant 21. De ce fait, ce type d’alimentation ne modifie pas la surface occupée par l’antenne et permet une plus grande discrétion de cette dernière.

Afin d’augmenter la discrétion de l’antenne 20 et/ou de la protéger, l’antenne planaire peut comprendre un radôme. Le radôme peut recouvrir au moins une partie visible de l’antenne. Il est formé à l’aide d’un matériau amagnétique afin de ne pas perturber le rayonnement de l’antenne. De façon préférentielle, il est de faible épaisseur, par exemple sous forme d’un film. Il peut consister en une ou plusieurs couches de peinture de couleur sensiblement identique à celle de la partie sur laquelle l’antenne 20 est fixée. Suivant une variante de réalisation, la partie visible de l’antenne peut être recouverte d’un matériau amagnétique teinté formant le radôme.

L’antenne peut être fixée par collage, de son plan de masse, à l’aide de colle ou d’adhésif double face sur le dormant ou l’ouvrant d’une fenêtre ou d’une porte. Suivant une variante de réalisation, l’antenne peut être fixée par l’intermédiaire de glissières agencées pour plaquer son plan de masse sur une porte ou une fenêtre (dormant ou ouvrant). Dans le cas d’une utilisation avec un volet roulant, l’antenne peut être fixée sur une glissière de guidage 6 ou sur le coffre 9 du volet roulant. Lorsque l’installation domotique de fermeture ou d’occultation est un store banne, l’antenne 20 radiofréquence peut être fixée sur la barre de charge de l’installation. L’antenne peut encore être fixée de toute autre façon. Par « fixer », on entend ici de préférence la réalisation d’une liaison mécanique complète ou d’une liaison mécanique encastrement entre l’antenne et l’élément sur lequel l’antenne est fixée ou d’une liaison mécanique telle qu’un ou plusieurs degrés de liberté d’amplitude limitée demeurent entre l’antenne et l’élément sur lequel l’antenne est fixée.

Dans le cas de la fixation de l’antenne sur un élément mobile, notamment sur un ouvrant, le câble reliant l’antenne au reste du dispositif radiofréquence est agencé de sorte que les manœuvres ou mouvements de l’élément mobile puissent être réalisés sans altérer la liaison électrique entre l’antenne et le reste du dispositif radiofréquence.

L’antenne étant fixée par sa face contenant le plan de masse, la matière (bois, PVC, métal...) de l’ouvrant ou un dormant 6 sur lequel est collée l’antenne ne dégrade pas ses performances radioélectriques et donc ne dégrade pas les performances du dispositif radiofréquence 12.

De façon avantageuse, la fixation de l’antenne sur un ouvrant ou un dormant métallique permet d’améliorer les performances radioélectriques de l’antenne comme sa portée. En effet, la partie métallique sur laquelle est fixée l’antenne permet d’agrandir le plan de masse de l’antenne.

Un autre objet de l’invention est un élément domotique comprenant un organe de type ouvrant ou dormant ou glissière de guidage 6 d’un écran 2 ou coffre 9 d’installation domotique ou barre de charge d’installation domotique et une antenne de type planaire, l’antenne étant fixée sur l’organe ou sur une partie de l’organe.

L’invention a également pour objet une installation domotique de fermeture ou une installation domotique de protection pour une ouverture comprenant un dispositif radiofréquence 12 tel que décrit précédemment.

L’invention a également pour objet un procédé de montage d’un dispositif radiofréquence pour une installation domotique de fermeture ou de protection pour une ouverture. Le procédé peut comprendre une étape de fourniture d’une antenne radiofréquence 20 de type planaire comme une antenne à élément rayonnant imprimé ou de type F. L’antenne 20 est ensuite fixée sur une partie de l’ouvrant ou du dormant de l’ouverture. L’antenne peut également être fixée sur une glissière de guidage d’un écran ou sur un coffre 9 de l’installation domotique ou sur une barre de charge de l’installation.

Suivant un mode de mise en œuvre, une étape de perçage de la partie sur laquelle est fixée l’antenne peut être nécesaire, par exemple, afin de faire passer la liaison d’alimentation entre l’antenne 20 et le reste du dispositif radiofréquence 15. Cette liaison d’alimentation peut être un câble, de préférence coaxiale reliant l’antenne 20 et le reste du dispositif radiofréquence 15. Le perçage peut être destiné à permettre au connecteur 31 fixé sur l’antenne 20 de traverser la partie sur laquelle est fixée l’antenne.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif radiofréquence (12) destiné à être monté dans une installation domotique de fermeture, d’occultation ou de protection pour une ouverture, le dispositif comprenant une antenne (20), l’ouverture comprenant un ouvrant et un dormant entourant l’ouvrant, le dispositif étant caractérisé en ce que l’antenne (20) est de type planaire et en ce que l’antenne est fixée sur une partie de l’ouvrant de l’ouverture ou du dormant de l’ouverture ou sur une glissière (6) de guidage de l’installation ou sur un coffre (9) de l’installation ou sur une barre de charge de l’installation.
2. 2. Dispositif radiofréquence (12) selon la revendication précédente dans lequel la partie sur laquelle est fixée l’antenne (20) est métallique.
3. 3. Dispositif radiofréquence (12) selon une des revendications précédentes dans lequel le dispositif comprend une liaison coaxiale (31) d’alimentation de l’antenne.
4. 4. Dispositif radiofréquence (12) selon une des revendications 1 à 2 dans lequel le dispositif comprend une ligne microruban (24) d’alimentation de l’antenne.
5. 5. Dispositif radiofréquence (12) selon une des revendications précédentes dans lequel le dispositif comprend un radôme entourant au moins une partie de l’antenne (20).
6. 6. Elément domotique comprenant :

   - un organe de type ouvrant ou dormant ou glissière de guidage (6) d’un écran (2) ou coffre (9) d’installation domotique ou barre de charge d’installation domotique ; et

   - une antenne (20) de type planaire, l’antenne étant fixée sur l’organe ou sur une partie de l’organe.
7. 7. Installation domotique de fermeture, d’occultation ou de protection pour une ouverture caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif radiofréquence (12) selon une des revendications 1 à 5 et/ou un élément domotique selon la revendication précédente.
8. 8. Procédé de montage d’un dispositif radiofréquence (12) pour une installation domotique de fermeture, d’occultation ou de protection pour une ouverture, le procédé comprenant les étapes suivantes :

   - fournir une antenne (20) de type planaire, et

   - fixer l’antenne sur une partie d’un ouvrant ou d’un dormant ou d’une glissière de guidage d’un écran ou d’un coffre (9) de l’installation ou d’une barre de charge de l’installation.
9. 9. Procédé selon la revendication précédente comprenant une étape de perçage de la partie sur laquelle est fixée l’antenne (20).