本发明总体上涉及用于车辆的刮水器系统，并且更具体地，本发明涉及一种无线供电的刮水器系统以及对车辆的刮水器系统进行无线供电的方法。
背景技术：
用于道路车辆的刮水器系统设计成运行起来具有高性能水平和高可靠性。刮水器系统确保从前视挡风玻璃以及(在一些设备中)后玻璃或后窗玻璃上清除掉在恶劣行驶条件下可能遇到的水、冰和雪。
刮水器系统的共同之处在于配备有刮水器元件或刮水片的一个或多个电机驱动的刮水器臂。刮水器臂由刮水器电机驱动来在预定模式下移动，从而使得刮水片清理挡风玻璃或后玻璃表面。
刮水器电机需要电力才能运行。在现有实施方式中，刮水器电机需要由线束提供的直接电/信号连接。对于所有刮水器系统而言，向刮水器电机提供电力的需求使得设计/包装过程以及安装过程变得复杂。向后刮水器电机提供线束是特别困难的，这通常需要通过索环将该线束穿过车身面板，并且还在车身面板露出的“湿”侧面提供布线。复杂的布线布置往往导致可靠性降低和质保问题的增多。
因此，期望提供一种简化刮水器电机与车辆电气系统的连接的刮水器系统。还期望提供包括这种刮水器系统的车辆。此外，结合附图以及前述技术领域和背景技术，本发明的其他期望特征和特点将通过以下的详细描述和所附权利要求而变得明显。
技术实现要素：
根据本文所描述的本发明的非限制性实施例，刮水器系统包括刮水器电机，该刮水器电机设置有用于向刮水器电机提供电力和控制信号的无线接口。由此取消了与刮水器电机的直接电/信号线连接。
在另一个非限制性示例性实施例中，无线发射器设置在车辆的第一车身部分内，并且无线接收器和刮水器电机设置在车辆的第二车身部分中。第二车身部分可以相对于第一车身部分可移动，例如相对于第一车身部分的车身开口移动的升降门。
在另一个非限制性示例中，提供了一种车辆。该车辆包括包括刮水器电机的刮水器系统。刮水器电机设置有用于向刮水器电机提供电力和控制信号的无线接口。
在另一个非限制性示例中，提供了一种刮水器系统，该刮水器系统消除了难以实现的有线电力连接，从而允许在车辆装配期间改进后刮水器安装。这种刮水器系统可以进一步消除对索环和其他水密性连接器的需求，从而在升降门与车身开口的头部部分之间布线。
附图说明
在下文中将结合以下附图来描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是根据本文所描述的第一实施例的车辆的刮水器系统的示意图；
图2是根据本文所描述的第二实施例的车辆的刮水器系统的示意图；
图3是可以在如图1和图2所示的刮水器系统中使用的无线发射器/接收器的示意性电路图；以及
图4是可以在如图1和图2所示的刮水器系统中使用的无线发射器/接收器的功能框图。
具体实施方式
以下详细描述在本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制应用和用途。此外，无意受到前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中呈现出的任何明示或暗示的理论的约束。应理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如本文所用，术语“系统或模块”可以单独地或以任何组合的方式来指代机械和电气硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器装置的任何组合或集合，包括但不限于：应用专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享、专用或群组)、执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适组件。
本发明的各实施例在本文中可以按照功能和/或逻辑块部件和各种处理步骤来进行描述。应当认识到，这样的块部件可以通过配置为执行指定功能的机械和电气硬件、软件和/或固件部件的任意数量、组合或集合来实现。例如，本发明的一个实施例可以采用机械部件的各种组合，例如刮水器臂、刮水器元件/刮水片、电机安装件、车身部件和玻璃；以及可以在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行各种功能的电气部件，例如刮水器电机、集成电路部件、存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等。此外，本领域技术人员将认识到，本发明的各实施例可以结合任意数量的机械和/或电子系统来实施，并且本文所述的车辆系统仅仅是本发明的示例性实施例。
为了简明起见，本文中可以不对系统(以及系统的各个操作部件)的常规部件和技术以及其他功能方面进行详细描述。此外，本文包含的各个附图中所示的连接线旨在表示各元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应该注意，在本发明的实施例中可以存在许多替代或额外的功能关系或物理连接。
参考图1，车辆10具有车身部分12，该车身部分具有由透明车身构件(例如后玻璃16)包围的后车身开口14。虽然本文描述的实施例是在后车身开口和后玻璃刮水器系统的背景下呈现的，但是各实施例可以适用于驱动适于在车辆上使用的挡风玻璃刮水器系统、头灯刮水器系统或其他刮水器系统。
尽管是指定的后玻璃16，但技术人员将认识到的是，后玻璃16可以是玻璃、
固定到后玻璃16的是具有驱动轴20的刮水器电机18，该驱动轴以几种已知方式中的任何一种方式延伸穿过由索环24密封的孔22。刮水器电机18可以例如通过机械紧固件粘合到后玻璃16上或以其它方式固定到后玻璃16上，或者可以固定到面板上，然后该面板再固定到后玻璃16上。以这种方式，刮水器电机可以以任何合适的方式(其中几种方式是已知的)固定到后玻璃16上。刮水器臂26固定到驱动轴20上以与其一起移动，从而在刮水器电机18操作时对后玻璃16的擦拭产生影响。
刮水器电机18包括经由图1中的电力、接地和信号连接(未示出)耦合到刮水器电机18的无线收发器28。收发器28可以与刮水器电机18构成整体，可以包含在与刮水器电机18共用的壳体或外壳内，或者可以是固定到刮水器电机19上的单独部件或模块。一旦固定到后玻璃16上后，刮水器电机18和收发器28可以由装饰面板28包围。
在车身12的开口14内，头部面板30形成有孔32，在该孔中固定有与收发器28互补的无线收发器34。收发器34经由布置在头部面板30内的线束42设置有电力36、接地38和信号40连接。收发器34可以经由机械紧固件(螺纹、铆钉、夹具等)、粘合或通过任何合适的方式固定在孔32内。此外，尽管收发器34本身是示出为设置在孔32内，但是，收发器34还可以设置在面板30的表面44上，并且将线束42引导通过孔32。另外可替代地，收发器34可以固定到面板30的表面46，从而完全消除了对孔32的需要、将收发器32有利地固定来远离恶劣环境并且消除了穿过面板孔的线或部件。
图1中所示的刮水器电机实施方式实现了电力和控制信号从车身12到刮水器电机18的无线通信，而无需从车身12到刮水器电机18的电线连接，这样便于消除对在从车身12到刮水器电机18的暴露区域中穿过并布置电线的需要。
图2示出了替代实施方式，其中升降门面板50经由允许升降门面板50打开和关闭的铰链52来包围开口14。升降门面板50包括由内头部面板56和外头部面板58形成的头部部分54。升降门面板50还形成为包括由后玻璃16包围的开口60，该后玻璃可以是固定的或可移动的。
刮水器电机18安装在由内头部面板56和外头部面板58形成的开口断面部分62内。刮水器电机18通过任何合适的方式固定，例如通过机械紧固件、粘合等。收发器28是示出为与刮水器电机18分开并经由有线连接64耦合到刮水器电机18，所述连接包括电力68、接地70和信号72的连接。收发器28单独地安装在开口断面部分62内，使得当升降门面板50处于关闭位置(如图2所示)时，收发器28定位成紧邻收发器34。还如图2所示，收发器34固定到表面40上。收发器28固定到内头部面板56的表面74上。
收发器28和34布置成紧邻地设置，从而允许了金属电极(未示出)之间的无线电容耦合(静电感应)或者分别布置在收发器28和34内的线(未示出)的线圈之间的电感耦合(电磁感应)。以这种方式，可以将促动电力从收发器34传送到收发器28，进而使刮水器电机18通电。收发器28和34的布置可以是基本上开环的，这是因为收发器28在通电时将电力耦合到收发器34以使刮水器电机18通电，但是却不需要提供刮水器电机18被通电并进行操作的任何数据或信号指示。可替代地，收发器28和34可以配置为在通电时传送指示刮水器电机18的操作的一个或多个数据。
图3描绘了利用电感耦合的收发器28和34的一种示例性布置。收发器34包括响应于输入信号82以将驱动信号耦合到初级线圈84的信号发生器80。收发器28包括耦合到变压器/整流器88的次级线圈86，该变压器/整流器耦合来向负载90(例如，刮水器电机18)提供电力。
在一个示例性实施方式中，可以在磁面上以合适的频率(例如，以13.56mhz的频率)完成耦合。为了将位数据从收发器34传送到收发器28，可以将输入信号82的相位移位。此相移随后由收发器28检测到作为1或0位的数据。在收发器28内，负载阻抗可以变化。在收发器34内可以检测到负载阻抗变化，例如作为初级线圈84中的相移反射，从而有效地提供传送1或0位的数据的能力。
在图4中所示的收发器28和34的功能框图布置进一步示出了收发器28和34如何可以布置成传送超过一位的数据，诸如从车身12到刮水器电机18的控制信号，以及从刮水器电机18到车身12的状态信号。
如图所示，车身12侧上的收发器34可以配置为包括可操作地耦合到发射/接收元件94的信号处理器92，该发射/接收元件将包括可操作地耦合线圈84和变压器以及信号发生器/信号检测器(未示出)。与刮水器电机18相关联的收发器28可以类似地配置为包括发射/接收元件96，该发射/接收元件将包括可操作地耦合到信号检测器/发生器的线圈86以及耦合到信号处理器98的变压器(未示出)。
信号处理器92可以生成待从车身12传送到刮水器电机18的一个或多个数据。可以将该数据调制到从元件94传送到元件96的信号上，并且该数据可以由信号处理器98解码。可以使用合适的键控方法来将该数据调制为传送信号内的复数数据，或者可以将该数据调制为作为以上所述的相移信号进行传送的串行位数据。同样地，信号处理器98可以生成待从刮水器电机18传送到车身12的一个或多个数据。
通过采用从刮水器电机到车辆电气系统的无线耦合，带来了其他额外的优点，进而实现了改进的安装过程，这是因为车辆收发器可以在安装刮水器电机之前进行安装，这样便实现了隐藏式连接，有助于隐藏电线且不需要电线穿过开放区域，有利于防止对布线造成的损坏并提高初始产品质量和长期可靠性。
虽然在前面的详细描述中已经呈现出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，仍存在有大量的变型。还应当认识到，该示例性实施例或各示例性实施例仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现该示例性实施例或各示例性实施例的便利指引。应当理解，在不脱离所附权利要求及其合法等同物所阐述的本公开的范围的前提下，可以对元件的功能和布置作出各种改变。