Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sensor und eine Verwendung eines Sensors der eingangs genannten Art anzugeben, wonach eine sichere Detektion einer Flüssigkeit auf der Vorderseite eines flächigen Objekts mit konstruktiv einfachen Mitteln erreicht ist.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch einen Sensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist der Sensor derart ausgestaltet und weitergebildet, dass er ein kapazitives Sensormodul aufweist, wobei der Sensor auf die sich durch die Anwesenheit der Flüssigkeit ändernde Dielektrizitätskonstante reagiert und so die Anwesenheit der Flüssigkeit auf der Vorderseite detektierbar ist.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass eine Detektion einer Flüssigkeit auf der Vorderseite eines flächigen Objekts nicht nur auf der Basis optisch arbeitender Sensoren erreichbar ist. Hierzu ist dann in weiter erfindungsgemäßer Weise ein Sensor bereitgestellt, der ein kapazitives Sensormodul aufweist. Der Sensor reagiert dabei auf die sich durch die Anwesenheit der Flüssigkeit ändernde Dielektrizitätskonstante, wodurch die Anwesenheit der Flüssigkeit auf der Vorderseite detektierbar ist. Der erfindungsgemäße Sensor ermöglicht die sichere Detektion einer Flüssigkeit auch bei gekrümmten Scheiben oder flächigen Objekten und verschmutzten Oberflächen.

Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Sensor ein Sensor angegeben, bei dem eine sichere Detektion einer Flüssigkeit auf der Vorderseite eines flächigen Objekts mit konstruktiv einfachen Mitteln erreicht ist.

Im Hinblick auf eine besonders sichere Detektion einer Flüssigkeit könnte das Sensormodul einen Streufeldkondensator aufweisen. Das Streufeld könnte dabei durch das flächige Objekt vorgedämpft werden.

Weiter im Hinblick auf eine sichere und zuverlässige Detektion der Flüssigkeit könnte das Sensormodul auf der Rückseite des Objekts angeordnet sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, das Sensormodul möglichst dicht an der Rückseite anzubringen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Sensormodul und Objekt zu vermeiden. Hierzu könnte das Sensormodul unmittelbar an der Rückseite angeordnet sein. Insbesondere könnte das Sensormodul mit der Rückseite verklebt sein.

In einem bevorzugten Anwendungsfall könnte das Objekt eine Glasscheibe und insbesondere eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs sein. In diesem Fall wird das Sensormodul auf der Innenseite des Kraftfahrzeugs auf der Innenseite der Windschutzscheibe angebracht. Das Objekt könnte jedoch alternativ aus einer Keramik oder aus einem Kunststoff bestehen.

Da die Dielektrizitätskonstante von Wasser – etwa 80 – wesentlich höher als von Glas – etwa 6 – ist, reagiert der Sensor auch bei einer unterschiedlich dicken Glasscheibe auf Wasser, das sich an der Außenseite der Scheibe befindet.

Bei einer besonders vorteilhaften Situation könnte das Objekt eine elektrisch leitende Schicht oder Folie aufweisen. Eine derartige Schicht oder Folie könnte dann als Bestandteil des Sensors ausgenutzt werden.

Im Konkreten könnte die elektrisch leitende Schicht oder Folie aus Metall oder einer Metallbedampfung bestehen oder eine Metallbedampfung oder eine Bedampfung mit einem elektrisch leitenden Material aufweisen. Die elektrisch leitende Schicht oder Folie könnte beispielsweise eine Zwischenschicht zwischen zwei Glasscheiben oder Bestandteil einer Verbundglasscheibe sein, wie sie beispielsweise als Windschutzscheibe von Kraftfahrzeugen verwendet wird.

Die Zwischenschicht könnte auch durch eine Metallbedampfung der Innenfläche einer der beiden Glasscheiben gebildet sein. Eine Folie ist daher nicht zwingend erforderlich.

Die Schicht oder Folie oder Metallbedampfung könnte in Teilbereiche unterteilt sein und die Teilbereiche könnten dann die Flächen des kapazitiven Sensors bilden. Dies könnte insbesondere im Fall der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs realisiert werden, wobei dann beispielsweise eine als Zwischenschicht vorliegende metallbedampfte Folie der Windschutzscheibe als Teil des Sensors genutzt werden könnte.

Die Einkopplung des Sensorsignals könnte dabei insbesondere kontaktbehaftet durchführbar sein. Hierbei könnte die Verbindung zwischen den leitenden Flächen und der zu dem Sensor zugehörigen Elektronik durch eine direkte Kontaktierung der Flächen erfolgen. Hierbei könnte eine elektrische Verbindung jedes Teilbereichs an den Rand geführt und dort kontaktiert werden.

Bei einer besonders eleganten Ausgestaltung könnte die Einkopplung des Sensorsignals kontaktlos im Sinne einer kapazitiven Kopplung durchführbar sein. Hierzu könnte auf der Rückseite des Objekts eine spezielle Ansteuerfläche angeordnet sein.

Insbesondere bei der Anwendung des Sensors als Regensensor im Kraftfahrzeugbereich wäre es für den Betrieb des Sensors lediglich erforderlich, den Sensor einmalig auf die Einbausituation zu kalibrieren. Dies könnte in einfacher Weise manuell erfolgen. Alternativ hierzu könnte dem Sensormodul eine Elektronik zur automatischen Kalibrierung des Sensors zugeordnet sein. In diesem Fall könnte sich der Sensor quasi automatisch an durch das Objekt vorgegebene Randbedingungen anpassen.

Der erfindungsgemäße Sensor ist grundsätzlich auch an Dachfenstern in Kraftfahrzeugen oder ganz allgemein an Fenstern von beispielsweise Häusern einsetzbar. Dabei könnte beispielsweise ein automatisches Schließen der Fenster bei aufkommendem Regen durch den Sensor ausgelöst werden. In jedem Fall ist es zur Gewährleistung einer guten Funktion des Sensors günstig, zwischen Sensormodul und Objekt möglichst keinen Luftspalt zu erzeugen.

Als Besonderheit könnte der Sensor auch eine mit einem leitfähigen Material oder Medium beschichtete Folie aufweisen. Bei Durchsichtigkeit der leitfähigen Schicht könnte in Verbindung mit einer transparenten Trägerfolie ein vollständig durchsichtiger Sensor hergestellt werden. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Folie oder Trägerfolie elektrisch leitfähig ist, so lange nur ein ausreichend leitfähiges Material oder Medium auf die Folie aufgebracht ist.

Die Messung mit kapazitivem Sensormodul ist im Hinblick auf Verschmutzung sehr unempfindlich. Im Allgemeinen weist eine trockene Schmutzschicht eine Dielektrizitätskonstante von 2 bis 7 auf. Salz weist beispielsweise eine Dielektrizitätskonstante von etwa 5,5 und Gummi von etwa 3 auf. Erst bei einer „Befeuchtung" der Schmutzschicht reagiert der Sensor.

Bei Verwendung einer Glasscheibe als flächiges Objekt ist zu bemerken, dass je dicker die Glasscheibe ist, desto geringer die Empfindlichkeit ist bzw. desto größer die Sensorsfläche sein sollte.

Im Besonderen könnte der Sensor bei einer Verwendung an der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs im Wischerbereich platziert werden. Der Wischergummi wird dabei aufgrund seiner niedrigen Dielektrizitätskonstanten nicht detektiert und beseitigt aber die Wasserschicht im Bereich des Sensors. Je nach Intensität beispielsweise des Regens könnte die Geschwindigkeit des Scheibenwischers gesteuert werden.

Grundsätzlich ist festzuhalten, dass die zum Sensor zugehörige Auswerteelektronik auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden kann und funktionieren kann.

Im Hinblick auf die Verwendung eines Sensors zur Detektion einer Flüssigkeit ist zur Lösung der obigen Aufgabe gemäß Patentanspruch 16 die Verwendung eines ein kapazitives Sensormodul aufweisenden Sensors zur Detektion einer Flüssigkeit, insbesondere von Wassertropfen, auf der Vorderseite eines eine Vorderseite und eine Rückseite aufweisenden flächigen Objekts beansprucht, wobei der Sensor auf die sich durch die Anwesenheit der Flüssigkeit ändernde Dielektrizitätskonstante reagiert und so die Anwesenheit der Flüssigkeit auf der Vorderseite detektierbar ist.

Hinsichtlich der Vorteile der beanspruchten Verwendung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden, zur Ausgestaltung des Sensors angegebenen Vorteile verwiesen.