KR102648591B1 - 잡초 방제 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 잡초 방제 장치(10)에 관한 것이다. 환경의 적어도 하나의 이미지를 프로세싱 유닛에 제공하는(210)것이 설명된다. 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석한다(220). 액체 잡초 방제 화학물질은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해 분무화되고 대전된다(230). 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분을 갖는다. 적어도 하나의 고전압 전원 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은, 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 하나 또는 다수의 고전압으로 유지하도록 구성된다.
Description
본 발명은 잡초 방제 장치, 잡초 방제 시스템, 잡초 방제 방법은 물론, 컴퓨터 프로그램 요소 및 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.
본 발명의 일반적 배경은 잡초 방제(weed control)이다. 특정한 산업 지역들 및 철도 선로들 주변의 지역들은 초목(vegetation)이 방제될 필요가 있다. 철도들의 경우, 그러한 방제는 기관사와 같은 열차 상의 사람들의 관점에서 가시성을 개선시키고 선로들 상에서 작업하는 사람들의 관점에서 가시성을 개선시킨다. 그러한 방제는 개선된 안전성을 가져올 수 있다. 부가적으로, 초목은 선로들 및 연관된 시그널링 및 통신 라인들을 방해하거나 손상시킬 수 있다. 그러면 이를 완화시키기 위해 초목의 방제가 요구된다. 잡초 방제라고도 불리는, 초목 방제는, 특히 수동으로 수행되는 경우, 시간과 자원을 많이 소비할 수 있다. 잡초 스프레이어 열차(weed sprayer train)는, 열차 상의 화학물질 탱크들에 들어 있는 제초제를, 초목을 방제하기 위해 선로 및 주변 지역에 스프레이할 수 있다. 그렇지만, 그러한 잡초 방제는 비용이 많이 들 수 있으며, 일반 대중은 환경 영향의 감소를 보기를 점점 더 원한다.
개선된 잡초 방제 장치를 갖는 것이 유리할 것이다.
본 발명의 목적은 독립 청구항들의 주제로 해결되며, 여기서 추가 실시예들은 종속 청구항들에 포함된다. 본 발명의 이하의 설명된 양태들 및 예들이 잡초 방제 장치, 잡초 방제 시스템, 잡초 방제 방법, 및 컴퓨터 프로그램 요소 및 컴퓨터 판독가능 매체에도 적용된다는 점에 유의해야 한다.
제1 양태에 따르면, 차량용 잡초 방제 장치가 제공되며, 이 장치는:
- 입력 유닛;
- 프로세싱 유닛;
- 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛; 및
- 적어도 하나의 고전압 전원을 포함한다.
입력 유닛은 환경의 적어도 하나의 이미지(image)를 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성된다. 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화(atomize)하도록 구성된다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분을 갖는다. 적어도 하나의 고전압 전원 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은, 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 적어도 하나의 고전압으로 유지하도록 구성된다.
환언하면, 차량용 액체 화학물질 잡초 방제 시스템은 스프레이 유닛, 또는 다수의 스프레이 유닛들을 사용하고, 제로 볼트 또는 접지 전위에 비해 상당한 전하를 가지는 분무화된 액체 스프레이를 생성한다. 따라서, 차량이 환경 여기저기로 이동함에 따라, 그 환경의 이미저리(imagery)가 분석되고 잡초들을 제거하도록 스프레이 유닛(들)을 활성화시키는 데 사용된다. 지면에서 자라는 잡초들은 접지 전위에, 실질적으로 제로 볼트에 있을 것이며, 분무화된 액체 잡초 방제 "스프레이"는 잡초들 쪽으로 끌릴 것이다. 이것은 첫째로, 이미저리에 기초하여, 스프레이 유닛들을 활성화시킴으로써, 잡초들이 있는 지역들만이 스프레이되면 되고, 보다 적은 화학물질이 사용되는 것을 가져온다는 것을 의미한다. 그리고, 스프레이가 잡초들 쪽으로 끌리기 때문에 스프레이된 액체 화학물질이 보다 많이 잡초들에 이른다. 잡초들이 지면에서 자라고 있고 지면 자체보다 스프레이 유닛의 노즐들에 약간 더 가까울 것이기 때문에, 스프레이 유닛과 잡초 사이의 전기 필드 세기(볼트/미터)는 스프레이 유닛과 지면(땅) 자체 사이보다 더 크며, 액체 스프레이가 지면 자체보다는 잡초에 우선적으로 침착되는 것을 초래한다. 게다가, "랩어라운드(wraparound)" 효과로 인해, 예를 들어, 잡초의 잎의 앞면(front side)을 지나는 액체 스프레이는 잎의 뒷면(back-side) 쪽으로 끌리어 그 상에 침착될 수 있어, 잡초가 보다 많이 화학물질로 코팅되는 것 및 스프레이의 효능의 증가 및/또는 보다 적은 화학물질이 사용되거나 또는 보다 덜 공격적인 화학물질이 사용될 수 있게 해주는 것을 초래하며, 긍정적인 연관된 환경 영향들이 결과된다. 따라서, 분무화된 액체의 전기적으로 대전된 액체 잡초 방제 액적들 또는 입자들은, 단지 상부로부터 스프레이될 때에도, 방향을 변경하여 잡초의 상부, 측면들 및 하부에 침착될 수 있다.
스프레이 유닛이 차량 상에서 동작하고 있을 때 - 이 경우 스프레이는 움직이는 플랫폼을 위한 것임 -, 잡초 상에의 과도한 전하 축적이 없기 때문에, 초목이 아주 양호한 도체일 것을 요구하지 않는 경우 특별한 문제가 없다. 이러한 이유는, 스프레이 유닛이 움직이고 있을 때, 스프레이 유닛이 활성화될 필요가 있는 잡초가 있다고 이미지 분석이 나타내는 경우 스프레이 유닛이 측방으로 이동하여 인접한 잡초에 스프레이하는 데 이용가능하기 전에 각각의 잡초가 일정 양의 스프레이를 받기 때문이다. 따라서, 잡초가 과도하게 대전되지 않는다. 그러나, 초목은 물을 포함하고 그 자체로 어느 정도 전도성이며, 정전 스프레이(electrostatic spraying) 기술은 설명된 방식으로 수행될 때 잡초들에 스프레이하는 데 효과적이다.
달리 말하면, 정전기 필드의 생성은 분무화된 액체 스프레이 입자들을 스프레이되는 잡초들 상으로 끌어당겨, 잡초 방제 화학물질에 의한 잡초들의 증가된 커버리지에 이르게 한다. 스프레이되는 지역으로부터 멀어지는 스프레이의 부유(drift)와 같은, 바람의 효과들이 완화되고, 상당한 양의 스프레이가 잡초들의 방향으로부터 날려가버리는 것을 초래할 수 있는, 움직이는 차량에 장착된 스프레이 시스템의 효과가 완화된다. 분무화된 액체 스프레이가 정전기력으로 인해 잡초들 쪽으로 끌리기 때문에 이러한 부정적인 효과들이 완화된다. 부가적으로, 액적들의 형태의 액체 잡초 방제 화학물질은, 잡초가, 예를 들어, 왁싱 표면(waxing surface)을 갖는 경우에 발생할 수 있는, 잡초로부터 튕겨 나갈 가능성이 보다 적은데, 그 이유는 드롭들(drops)이 잡초 쪽으로 정전기적으로 끌리기 때문이다.
이러한 방식으로, 잡초들 쪽으로의 액체 잡초 방제 화학물질의 이송 효율(transfer efficiency)이 증가된다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이, 분무화된 후에, 대전되도록 구성된다.
이러한 방식으로, 액체 잡초 방제 화학물질의 저장소는 스프레이 유닛(들)의 고전압 부분으로부터 전기적으로 격리될 수 있고, 접지 전위에서 유지되어, 간단하고 안전한 시스템을 가져올 수 있다. 게다가, 전기 전도성일 필요가 없는 액체들이 사용될 수 있으며, 실제로 비-전도성 액체 잡초 방제 화학물질들이 분무화되고 이어서 대전될 수 있다.
예에서, 적어도 하나의 부분은 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질 내에 배치되도록 구성된 전극을 포함한다.
환언하면, 이온화 니들(ionization needle)은 코로나 대전 시스템(Corona charging system) 내에서 사용되며, 여기서 뾰족하거나 급격한 곡면(sharply curved)일 수 있는 전극은 높은 전위로 상승되고, 전극에서의 강한 전기 필드는 주변 공기를 분해하여 이온들을 생성하며, 이온들은 이어서 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질에 달라붙어 이를 대전시킨다. 따라서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 분무화 노즐들을 갖는 다수의 스프레이 건들을 포함할 수 있고, 대전 전극은 각각의 분무화 노즐의 팁에 또는 그 근처에 위치된다. 적어도 하나의 부분(대전 전극)과 제로 볼트에 있는 땅(지면)에서 자라는 잡초들 사이에 전기 필드가 또한 생성되고, 이제 정전기적으로 대전되는, 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 잡초들 쪽으로 끌린다.
예에서, 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 이미지의 분석은 환경에서의 적어도 하나의 초목 위치의 결정을 포함한다.
환언하면, 이미지 프로세싱은 취득된 이미저리에서 초목 지역들을 결정하는 데 사용될 수 있고, 화학물질 스프레이 유닛은 그 위치들에서 활성화될 수 있다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 이미지의 분석은 적어도 하나의 잡초 유형의 결정을 포함한다.
환언하면, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 방제될 잡초 유형 또는 유형들을 고려하는 방식으로 활성화될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 하나의 잡초 유형은 그 잡초를 제거하는 데 액체 잡초 방제 스프레이의 짧은 지속기간만을 요구할 수 있지만, 상이한 잡초 유형은 잡초를 제거하는 데 액체 잡초 방제 스프레이의 보다 긴 지속기간을 요구할 수 있다. 또한, 화학물질 잡초 방제 유닛들은 하나 초과의 잡초 방제 화학물질 저장소에 링크될 수 있으며, 예를 들어, 매우 강한 잡초 방제 화학물질은 하나의 탱크에 있고 방제하기 어려운 잡초들을 제거하는 데 사용될 수 있으며, 제2 탱크는 보다 약한 화학물질을 하우징할 수 있다. 따라서, 강한 화학물질은, 방제하기 어려운 잡초들이 발견되었다는 검출과 관련하여 필요할 때만, 조금(sparingly) 사용될 수 있다. 보다 약한 화학물질은 그러면 다른 잡초들을 방제하는 데 사용될 수 있고, 그에 의해 환경 및 비용 이점들을 제공할 수 있다. 또한, 스프레이되는 상이한 화학물질들은 잡초들로의 정전기적으로 개선된 이송을 최적화하기 위해 상이한 정전기 필드들을 요구할 수 있는데, 그 이유는 액체들이 상이한 표면 장력들 및/또는 점도들을 가져, 상이한 분무화된 드롭 크기들의 형성을 초래할 수 있기 때문이다. 따라서, 2개의 상이한 잡초에 스프레이하기 위해, 하나의 스프레이 건(또는 스프레이 유닛)이 제1 화학물질을 스프레이하고 이어서 제2 화학물질을 스프레이하는 것 또는 2개의 스프레이 건이 상이한 화학물질들을 동시에 스프레이하는 것일 수 있는, 하나 초과의 화학물질이 스프레이되고 있을 때, 각각의 스프레이 건은 상이한 전원에 링크되어 다른 스프레이 건(스프레이 유닛)과, 접지 전위에 대해, 상이한 전압에서 동작하고 있을 수 있다.
예에서, 적어도 하나의 이미지가 적어도 하나의 카메라에 의해 취득되었고, 입력 유닛은 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성된다.
위치는 지면 상의 정확한 위치와 관련한 지리적 위치일 수 있거나, 또는 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 위치를 기준으로 한 지면 상의 위치일 수 있다. 환언하면, 절대적 지리적 위치가 이용될 수 있거나 또는 절대적으로(in absolute terms) 알려질 필요는 없고 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 위치를 기준으로 한 지면 상의 위치가 이용될 수 있다. 따라서, 이미지를 이미지가 취득되었던 위치와 상관시킴으로써, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛이 그 위치에서 정확하게 활성화될 수 있다.
예에서, 이 장치는 제로 볼트 전위에 또는 그에 가깝게 유지되도록 구성된 적어도 하나의 전극을 포함한다. 이 장치는 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화가 액체 잡초 방제 화학물질이 적어도 하나의 전극의 지평면 상에서의 위치에 대응하는 위치에 스프레이되는 것을 결과하도록 적어도 하나의 전극이 지평면 상에서 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛으로부터 이격되어 배치될 수 있도록 구성된다.
환언하면, 이 장치는, 고전압에 있는 부분들을 갖고 접지(제로 볼트) 전위에 있는 지면에서 자라고 있는 잡초들 상에 스프레이되어 잡초들 쪽으로 끌리는 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고 대전시키는, 스프레이 유닛(들)을 가진다. 스프레이 유닛들은 잡초들에 스프레이하면서 움직이는 차량에 장착되며, 따라서 전도성이 아닐 수 있는 잡초들 상의 상당한 전하 축적이 없다. 그러한 전하 축적은 잡초들이 대전되는 것을 초래하고 대전된 액체 입자들을 잡초들 쪽으로 끌어당기는 정전 효과의 효능의 감소를 초래할 수 있다. 그렇지만, 이 장치는 이제 지면 상에서 스프레이되는 잡초들에 인접하여 배치될 수 있는 접지된 전극들을 갖는다. 예를 들어, 이 장치는, 차량에 장착될(fitted) 때, 서로로부터 측방으로 이격된 다수의 긴 얇은 금속 스트립들 또는 체인들을 가질 수 있으며, 이들은 지면 상에 배치되는 일련의 접지된 라인들을 형성하도록 지면을 따라 끌려간다. 이 "지평면"은 명확한 제로 볼트 지평면이 있음을 보장하고, 잡초들로부터 이 지평면으로의 전하의 방전(discharge)을 개선시키는 것 및 또한 대전된 액체 입자들이 일반적으로 잡초들의 방향으로 계속 끌리도록 보장하는 것 둘 다에 의해 전하 축적의 효과를 완화시킨다. 이러한 방식으로, 잡초들 쪽으로의 액체 화학물질의 이송이 추가로 개선되는데, 그 이유는, 아무리 약간일지라도, 잡초들이 대전되는 것에 의해 야기되는 임의의 공간 전하 효과가 완화되기 때문이다.
제2 양태에 따르면, 잡초 방제 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 적어도 하나의 카메라;
- 제1 양태 및 임의의 설명된 예에 따른 잡초 방제 장치 - 잡초 방제 장치는 차량에 장착됨 -; 및
- 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질을 보유하도록 구성된 적어도 하나의 저장소 - 적어도 하나의 저장소는 차량에 장착됨 - 를 포함한다.
적어도 하나의 카메라는 적어도 하나의 이미지를 취득하도록 구성된다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛과 적어도 하나의 저장소는 서로 유체 연결되도록 구성된다. 잡초 방제 장치는 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고, 대전시키며 스프레이하도록 구성된다.
이러한 방식으로, 차량은 환경 여기저기로 이동하고 스프레이할 정확한 위치를 결정하는 데 사용되는 그 환경의 이미저리에 기초하여 증가된 이송 효율을 갖는 화학물질 스프레이를 사용하여 그 환경 내의 잡초들을 방제할 수 있다. 이러한 방식으로, 이미저리는 하나의 플랫폼, 예를 들어, 환경 상공을 비행하는 하나 이상의 드론에 의해 취득될 수 있다. 이 정보는, 차량에 장착된, 장치에게 송신된다. 이 장치는 그러면 환경 내의 올바른 위치들에서 스프레이 유닛들을 활성화시킨다.
예에서, 적어도 하나의 카메라는 차량에 장착된다.
이러한 방식으로, 이 시스템은, 이미저리를 취득하는 것, 및 화학물질 스프레이 유닛들을 언제 어디서 활성화시킬지를 결정하기 위해 그 이미저리를 분석하는 것에 의해, 실시간 또는 준 실시간으로 동작할 수 있다.
제3 양태에 따르면, 차량용 잡초 방제 방법이 제공되며, 이 방법은:
a) 환경의 적어도 하나의 이미지를 프로세싱 유닛에 제공하는 단계;
c) 프로세싱 유닛에 의해, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하는 단계;
f) 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고 대전시키는 단계를 포함하며; 여기서 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분을 갖고; 여기서 적어도 하나의 고전압 전원 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은, 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 적어도 하나의 고전압으로 유지하도록 구성된다.
예에서, 단계 f)는 대전 이전에 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하는 단계를 포함한다.
예에서, 단계 a)에서, 적어도 하나의 이미지는 적어도 하나의 카메라에 의해 취득되었고; 여기서 이 방법은 b) 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 프로세싱 유닛에 제공하는 단계를 포함한다.
예에서, 이 방법은 d) 적어도 하나의 전극을 제로 볼트 전위에 또는 그에 가깝게 유지하는 단계를 포함하고, e) 적어도 하나의 전극을 지평면 상에서 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛으로부터 이격되게 배치하는 단계를 포함하며, g) 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해, 적어도 하나의 전극의 지평면 상에서의 위치에 대응하는 위치에 액체 잡초 방제 화학물질을 스프레이하는 단계를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 프로세서에 의해 실행될 때, 제3 양태의 방법을 수행하도록 구성된, 제1 양태의 장치에 따른 장치 및/또는 제2 양태에 따른 시스템을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 요소가 제공된다.
유리하게도, 상기 양태들 중 임의의 것에 의해 제공되는 이점들은 다른 양태들 전부에 동일하게 적용되며, 그 반대도 마찬가지이다.
상기 양태들 및 예들은 이하에 설명되는 실시예들로부터 명백해지고 이 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.
예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 설명될 것이다:
도 1은 잡초 방제 장치의 예의 개략적인 구성(set up)을 도시한다;
도 2는 잡초 방제 시스템의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 3은 잡초 방제 방법을 도시한다;
도 4는 잡초 방제 시스템의 부분들의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 5는 잡초 방제 시스템의 부분들의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 6은 잡초 방제 시스템의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 7은 잡초 방제 시스템의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 8은 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 9는 철도 선로 및 주변 지역의 개략적인 표현을 도시한다;
도 10은 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 11은 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 12는 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다.
도 1은 잡초 방제 장치의 예의 개략적인 구성(set up)을 도시한다;
도 2는 잡초 방제 시스템의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 3은 잡초 방제 방법을 도시한다;
도 4는 잡초 방제 시스템의 부분들의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 5는 잡초 방제 시스템의 부분들의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 6은 잡초 방제 시스템의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 7은 잡초 방제 시스템의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 8은 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 9는 철도 선로 및 주변 지역의 개략적인 표현을 도시한다;
도 10은 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 11은 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다;
도 12는 잡초 방제 시스템의 부분의 예의 개략적인 구성을 도시한다.
도 1은 차량용 잡초 방제 장치(10)의 예를 도시한다. 장치(10)는 입력 유닛(20), 프로세싱 유닛(30), 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40) 및 적어도 하나의 고전압 전원(50)을 포함한다. 입력 유닛(20)은 환경의 적어도 하나의 이미지를 프로세싱 유닛(30)에 제공하도록 구성된다. 프로세싱 유닛(30)은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)은 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하도록 구성된다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분(42)을 갖는다. 적어도 하나의 고전압 전원(50) 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)은, 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)의 적어도 하나의 부분(42)을 제로 볼트 전위에 대해 적어도 하나의 고전압으로 유지하도록 구성된다. 따라서, 적어도 하나의 고전압 전원(50) 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)은 하나 또는 다수의 화학물질 스프레이 유닛을 하나 또는 다수의 상이한 고전압으로 유지할 수 있다. 따라서, 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 전압이 변경될 수 있고, 상이한 화학물질 스프레이 유닛들은 동시에 상이한 전압들을 가질 수 있고, 특정 화학물질 스프레이 유닛들에 대한 그 개별 전압들 중 하나 이상은 시간에 따라 변화될 수 있다. 그러한 변동은 오프 상태로부터 온 상태로의 동작, 및 온 상태로부터 오프 상태로의 동작을 포함한다. 따라서, 스프레이 유닛은, 예를 들어, 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고 대전시켜 스프레이할 때 제로 볼트로부터 -100kV로 갈 수 있고 이어서 잡초에 스프레이된 후에 다시 제로 볼트로 갈 수 있다. 그렇지만, 스프레이 건들은 연속적으로 고전압으로 유지될 수 있지만, 위에서 논의된 바와 같이 시간에 따라 변할 수 있다.
“고전압"과 관련하여 "고"는 일반적인 의미로 사용되며, 접지 전위(제로 볼트)에 대해 포지티브 또는 네거티브일 수 있는 크기를 의미한다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 각각의 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분을 갖는다.
예에서, 화학물질 스프레이 유닛의 각각의 유닛은 화학물질 스프레이 건 또는 노즐 및 화학물질 저장소로 이어지도록 구성된 도관을 포함한다. 예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질 저장소를 포함한다.
따라서, "적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛"은 하나 이상의 스프레이 건(또는 노즐)을 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛"은 연관된 액체 이송 도관들을 갖는 적어도 하나의 스프레이 건(또는 노즐)을 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛"은 연관된 액체 이송 도관들을 갖는 적어도 하나의 스프레이 건(또는 노즐) 및 적어도 하나의 화학물질 저장소를 의미할 수 있다.
예에서, 고전압은 20kV의 크기를 갖는다. 예에서, 고전압은 40kV의 크기를 갖는다. 예에서, 고전압은 60kV의 크기를 갖는다. 예에서, 고전압은 80kV의 크기를 갖는다. 예에서, 고전압은 100kV의 크기를 갖는다. 예에서, 고전압은 120kV의 크기를 갖는다. 일 예에서, 고전압은 140kV의 크기를 갖는다. 일 예에서, 고전압은 160kV의 크기를 갖는다. 일 예에서, 고전압은 180kV의 크기를 갖는다. 일 예에서, 고전압은 200kV의 크기를 갖는다. 고전압들은 크기가 200kV보다 클 수 있다. 고전압들은 포지티브 또는 네거티브일 수 있어, 포지티브 또는 네거티브 대전된 분무화된 액체 스프레이 액적들을 가져올 수 있지만, 통상적으로 동작은 네거티브 고전압에서 이루어진다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 부분이 유지되는 고전압은 제로 볼트 전위에 대해 네거티브이다.
예에서, 이 장치는 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 네거티브로 대전되도록 구성된다.
예에서, 이 장치는 프로세싱 유닛과 통신하는 출력 유닛을 포함하고, 여기서 출력 유닛은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키도록 구성된다. 따라서 출력 유닛은 프로세싱 유닛의 제어 하에서 스프레이 유닛들을 활성화시키는 데 필요한 릴레이들 및 전기 제어를 갖는다.
예에서, 이 장치는 실시간으로 동작하며, 여기서 이미지들이 취득되고 즉각 프로세싱되며 화학물질 스프레이 유닛(들)은 잡초들을 방제하기 위해 그 스프레이 유닛들을 활성화시키는 데 즉각 사용된다. 따라서, 예를 들어, 차량은 그의 환경의 이미저리를 취득하고, 스프레이 유닛들을 실시간으로 활성화시키기 위해, 그 이미저리를 프로세싱할 수 있다.
예에서, 이 장치는 오프라인 모드에서 동작하고, 여기서 환경의 이미지들이 (이 장치에 의해 또는 다른 적절한 시스템에 의해) 취득되고, 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해, 이 장치에 의해 나중에 프로세싱된다. 따라서, 예를 들어, 하나 이상의 카메라를 장비한 자동차, 열차, 화물차 또는 무인 항공기(UAV) 또는 드론과 같은, 제1 차량은 환경 내에서 이동하고 이미저리를 취득할 수 있다. 이 이미저리는 그 이후에, 화학물질 스프레이 유닛들을 활성화시키기 위해, 주변 여기저기로 이동하는 이 장치에 의해 나중에 프로세싱될 수 있다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하도록 구성된 분무화기(atomizer)(44)를 포함한다. 예에서, 분무화기는 압축 공기를 사용하여 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하도록 구성된다. 예에서, 분무화기는 스피닝 금속 디스크(spinning metal disc)를 포함한다. 따라서, 회전 벨 시스템(rotational bell system)은 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하는 데 사용될 수 있고, 금속 디스크가 또한 분무화된 액체에 전하를 부여하도록, 스피닝 디스크가 또한 고전압으로 유지되는 부분일 수 있다.
“분무화된"이 개별 원자들을 의미하는 것이 아니라, 크기들이 다양할 수 있는 입자들의 미세 미스트(fine mist)를 의미하는, 스프레이 시스템들과 관련한 이 용어의 표준 사용과 관련되어 있다는 점에 유의해야 한다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 액체 잡초 방제 화학물질이, 분무화되기 이전에, 대전되도록 구성된다. 예에서, 고전위로 유지되는 적어도 하나의 부분은 스프레이 건 내의 액체와 접촉하고, 이 경우에 각각의 스프레이 유닛은 스프레이 건을 가지며 각각의 스프레이 건은 고전위로 유지되는 액체 잡초 방제 화학물질과 접촉하는 부분을 갖는다. 예에서, 고전위로 유지되는 적어도 하나의 부분은 스프레이 건에 이르는 도관 내의 액체와 접촉하고, 이 경우에 각각의 스프레이 유닛은 스프레이 건을 가지며 각각의 스프레이 건은 도관을 가지며 이 도관 내부는 고전위로 유지되는 액체 잡초 방제 화학물질과 접촉하는 부분이다. 예에서, 고전위로 유지되는 적어도 하나의 부분은 스프레이 건 내의 액체와 접촉하고, 이 경우에 각각의 스프레이 유닛은 스프레이 건을 가지며 각각의 스프레이 건은 액체 잡초 방제 화학물질을 보유하는 저장소에 연결되고 이들이 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 형성하며, 따라서 고전위로 유지되는 액체 잡초 방제 화학물질과 접촉하는 저장소 내부에 있는 하나의 부분이 있기만 하면 된다.
환언하면, 액체 잡초 방제 화학물질이, 분무화되기 전에, 직접 대전되는, 접촉 대전 시스템이 사용된다.
예에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 액체 잡초 방제 화학물질이, 분무화될 때, 대전되도록 구성된다.
환언하면, 마찰 대전(frictional charging)(또는 Tribo 대전)이 액체 잡초 방제 화학물질을 대전시키는 데 사용된다. 이러한 방식으로, 마찰 대전을 이용하는 스프레이 시스템들에 대해 알려진 바와 같은, 노즐 자체의 기하형태, 및 고전압에 있는 스프레이 유닛과 접지 전위에 있는 스프레이되는 잡초들 사이의 전기 필드로 인해 액체가 분무화되고 대전되는, 간단한 스프레이 시스템이 구축될 수 있다. 따라서, 고전압에 있는 적어도 하나의 스프레이 유닛의 부분은 접지 전위에 있을 수 있는 액체 잡초 방제 화학물질과 접촉할 필요가 없어, 개선된 안전성을 제공한다.
예에서, 프로세싱 유닛은 환경의 적어도 제1 부분에 대한 잡초 방제에 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 동작 모드를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다.
환언하면, 환경의 이미지 또는 이미지들이 취득되었다. 화학물질 스프레이 유닛(들)은, 상이한 화학물질들을 스프레이하는 것, 스프레이 유닛과 스프레이될 잡초 사이의 전기 필드를 변화시키기 위해 상이한 고전압들에서 동작하는 것, 스프레이 유닛과 스프레이될 잡초 사이의 거리를 변화시키는 것과 같은, 다수의 상이한 동작 모드들에서 동작할 수 있다. 이 장치는 그러면 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 이용가능한 동작 모드들 중 어느 동작 모드 또는 동작 모드들이 환경의 특정 위치 또는 위치들에서 잡초들을 방제하는 데 사용되어야 하는지를 결정하기 위해 이미지 또는 이미지들을 분석한다.
이러한 방식으로, 환경의 상이한 지역들에 대해 스프레이 유닛들의 가장 적절한 동작 모드가 사용될 수 있다. 또한, 환경의 상이한 지역들에서, 스프레이 유닛들의 상이한 동작 모드들이 사용될 수 있으며, 여기서 각각의 동작 모드는 각각의 상이한 지역에 가장 적절하다.
예에 따르면, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이, 분무화된 후에, 대전되도록 구성된다.
예에 따르면, 적어도 하나의 부분(42)은 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질 내에 배치되도록 구성된 전극(42a)을 포함한다.
예에 따르면, 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다.
예에 따르면, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 이미지의 분석은 환경에서의 적어도 하나의 초목 위치의 결정을 포함한다.
예에서, 프로세싱 유닛은 환경에서의 그 적어도 하나의 초목 위치에서 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 동작 모드를 결정하도록 구성된다.
예에 따르면, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 이미지의 분석은 적어도 하나의 잡초 유형의 결정을 포함한다.
예에서, 적어도 하나의 이미지의 분석은 머신 러닝 알고리즘의 이용을 포함한다.
예에서, 머신 러닝 알고리즘은 결정 트리 알고리즘을 포함한다.
예에서, 머신 러닝 알고리즘은 인공 신경 네트워크를 포함한다.
예에서, 머신 러닝 알고리즘은 복수의 이미지들에 기초하여 학습되었다. 예에서, 머신 러닝 알고리즘은 적어도 하나의 잡초 유형의 이미저리를 포함한 복수의 이미지들에 기초하여 학습되었다. 예에서, 머신 러닝 알고리즘은 복수의 잡초들의 이미저리를 포함한 복수의 이미지들에 기초하여 학습되었다.
예에서, 프로세싱 유닛은 환경에서의 그 적어도 하나의 위치에 있는 것으로 결정된 잡초 유형에 기초하여 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 동작 모드를 결정하도록 구성된다.
환언하면, 방제될 잡초 유형 또는 유형들을 고려하기 위해 화학물질 스프레이 유닛들의 적절한 동작 모드가 선택될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 하나의 잡초 유형은 그 잡초를 제거하는 데 특정 화학물질 유형의 짧은 스프레이 지속기간만을 요구할 수 있지만, 상이한 잡초 유형은 잡초를 제거하는 데 동일한 화학물질의 보다 긴 스프레이 지속기간을 요구할 수 있다. 또는, 상이한 잡초들에 상이한 화학물질이 스프레이될 수 있거나, 또는 상이한 고전압들이 이용될 수 있으며, 여기서, 예를 들어, 일부 잡초들은 잡초를 제거하기 위해 잎의 한쪽 표면만이 스프레이되기만 하면 될 수 있는 반면, 다른 잡초의 방제는 잎의 양쪽 측면들이 스프레이될 때 극적으로 개선될 수 있으며, 이러한 잡초 유형이 존재한다고 결정하는 이미지 프로세싱에 기초하여, 이 장치는, 정전기력이 분무화된 액체를 잎의 하측면(underside)으로도 끌어당기도록, 랩어라운드 효과를 증가시키기 위해 그 잡초의 스프레이 동안 전압들을 변화시킬 수 있다.
예에 따르면, 적어도 하나의 이미지는 적어도 하나의 카메라에 의해 취득되었다. 입력 유닛은 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성된다.
예에서, 위치는 절대적 지리적 위치이다.
예에서, 위치는 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 위치를 기준으로 결정되는 위치이다. 환언하면, 이미지는, 지면 상의 특정 위치의 정확한 지리적 위치를 알지 못한 채로, 지면 상의 특정 위치와 연관된 것으로 결정될 수 있지만, 이미지가 취득되었을 때의 그 위치와 관련하여 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 위치를 아는 것에 의해, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛이 그러면 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 그 위치로 이동시킴으로써 그 위치에서 나중에 활성화될 수 있다.
예에서, GPS 유닛은 특정 이미지들이 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라의 위치를 결정하기 위해 사용되고 그리고/또는 결정하는 데 사용된다.
예에서, 관성 내비게이션 유닛은, 특정 이미지들이 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라의 위치를 결정하기 위해 단독으로 또는 GPS 유닛과 조합하여 사용된다. 따라서, 예를 들어, 예를 들어, 하나 이상의 레이저 자이로스코프를 포함하는, 관성 내비게이션 유닛은 알려진 위치에서 캘리브레이션되거나(calibrated) 제로화되고(zeroed), 관성 내비게이션 유닛이 적어도 하나의 카메라와 함께 움직임에 따라, x, y 및 z 좌표들로 된 그 알려진 위치로부터 멀어지는 움직임이 결정될 수 있고, 이로부터 이미지들이 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라의 위치가 결정될 수 있다.
예에서, 특정 이미지들이 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라의 위치를 결정하기 위해, 취득된 이미저리의 이미지 프로세싱이 단독으로, 또는 GPS 유닛과 조합하여, 또는 GPS 유닛 및 관성 내비게이션 유닛과 조합하여 사용된다.
예에서, 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지하도록 적어도 하나의 고전압 전원을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다.
예에서, 적어도 하나의 고전압 전원에 대한 적어도 하나의 활성화 시간은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 대한 적어도 하나의 활성화 시간을 포함한다. 환언하면, 이 장치는 적절한 부분을 고전위로 상승시켜 이를 그 고전위에 유지하는 면에서 스프레이 유닛의 전원을 켜고, 이어서 스프레이 유닛은 활성화되어 분무화하고 분무화된 액체를 대전시키며 그 이후에 액체의 스프레이가 중단되지만, 고전압이 여전히 인가되고 있으며 분무화된 액체는 정전기 필드로 인해 잡초들 쪽으로 끌린다. 이러한 방식으로, 이 시스템은 요구될 때 고전압으로 전원이 켜질 뿐이며, 전력 절감은 물론 개선된 안전성이 제공된다.
일 예에 따르면, 이 장치는 제로 볼트 전위에 또는 그에 가깝게 유지되도록 구성된 적어도 하나의 전극(60)을 포함한다. 이 장치는 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화가 액체 잡초 방제 화학물질이 적어도 하나의 전극의 지평면 상에서의 위치에 대응하는 위치에 스프레이되는 것을 결과하도록 적어도 하나의 전극이 지평면 상에서 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛으로부터 이격되어 배치될 수 있도록 구성된다.
예에서, 접지된 전극을 사용하는 대신에, 이 장치는 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛(70)을 포함한다. 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다. 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛의 활성화 시간은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화 시간 이전이다.
이러한 방식으로, 잡초들 상에의 임의의 전하 축적을 완화시켜 잡초들 쪽으로의 잡초 방제 화학물질의 증가된 이송 효율의 잠재적 감소를 가져오기 위해, 액체 잡초 방제 화학물질의 스프레이 이전에 전도성 스프레이가 잡초들에 스프레이될 수 있다. 이러한 방식으로, 잡초들 상에의 임의의 잠재적인 전하 축적이 완화되고, 잡초들 쪽으로의 액체 화학물질의 이송이 추가로 개선되는데, 그 이유는, 아무리 약간일지라도, 잡초들이 대전되는 것에 의해 야기되는 임의의 공간 전하 효과가 완화되기 때문이다.
예에서, 전도성 액체는 소금물이다.
예에서, 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다.
예에서, 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 이미지의 분석은 환경에서의 적어도 하나의 초목 위치의 결정을 포함한다.
환언하면, 이미지 프로세싱은 취득된 이미저리에서 초목 지역들을 결정하는 데 사용될 수 있고, 전도성 스프레이가 그 위치들에서 스프레이될 수 있다.
예에서, 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛의 활성화를 위한 위치는 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 위치와 동일하다.
예에서, 동일한 스프레이 유닛이, 이 유닛이 2개의 저장소에 연결되는 것을 통해, 전도성 액체 및 액체 잡초 방제 화학물질 둘 다를 스프레이하는 데 사용된다. 이 유닛은 이어서 전도성 화학물질 저장소에 연결되고 화학물질이 스프레이될 수 있는데, 다시 말하지만 액체가 잡초들 쪽으로 효과적으로 이송되도록 대전되고 분무화된다. 그 이후에 이 유닛은 액체 잡초 방제 화학물질 저장소에 연결되고, 이 유닛이 또다시 활성화된다. 저장소들 사이에서의 그러한 이송은 매우 빠르게 수행될 수 있어, 동일한 유닛이, 움직이는 플랫폼 상에 있을 때에도, 잡초에 두 번 스프레이할 수 있게 해준다. 예에서, 상이한 스프레이 유닛들이 사용되는데, 그 이유는 전도성 화학물질이 스프레이 동안 대전될 필요는 없지만, 필요한 경우 대전될 수 있기 때문이다.
도 2는 잡초 방제 시스템(100)의 예를 도시한다. 시스템(100)은 적어도 하나의 카메라(110), 도 1과 관련하여 설명된 바와 같은 잡초 방제 장치(10) 및 연관된 예들 중 임의의 것을 포함한다. 잡초 방제 장치(10)는 차량(120)에 장착된다. 이 시스템은 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질을 보유하도록 구성된 적어도 하나의 저장소(130)를 또한 포함한다. 적어도 하나의 저장소는 차량(120)에 장착된다. 적어도 하나의 카메라(110)는 적어도 하나의 이미지를 취득하도록 구성된다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40)과 적어도 하나의 저장소(130)는 서로 유체 연결되도록 구성된다. 이것은 액체 잡초 방제 화학물질(들)이 저장소 또는 저장소들로부터 스프레이 건들 또는 노즐들로 흐를 수 있게 해준다. 잡초 방제 장치는 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고, 대전시키며 스프레이하도록 구성된다.
예에서, 이 시스템은 적어도 화학물질 스프레이 유닛과 지면 사이의 거리를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 거리 센서를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 거리 센서는 그 거리를 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성되며, 여기서 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 저장소를 지면으로부터 미리 정의된 거리에 있도록 이동시키라고 이 시스템에 지시하도록 구성된다. 예에서, 미리 정의된 거리는 10cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 20cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 30cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 40cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 50cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 60cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 70cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 80cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 90cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 100cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 120cm이다. 예에서, 미리 정의된 거리는 140cm이다. 이러한 방식으로, 스프레이 특성들이 최적화될 뿐만 아니라 잡초들 쪽으로의 잡초 방제 화학물질의 이송을 최적화하기 위해 전기 필드 세기(볼트/미터)가 최적화되도록 보장하기 위해 스프레이 유닛과 지면 간의, 예를 들어, 스프레이 건과 지면 간의 요구된 간격이 유지될 수 있다. 예에서, 거리 센서는 레이저 기반 비행 시간(time of flight) 또는 LED 기반 비행 시간 센서이다. 예에서, 거리 센서는 레이더 센서이다. 예에서, 거리 센서는 초음파 센서이다.
예에 따르면, 적어도 하나의 카메라는 차량에 장착된다.
예에서, 차량은 열차이다.
예에서, 차량은 화물차 또는 화차 또는 유니목(Unimog)이다.
예에서, 입력 유닛은 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성된다. 예에서, 위치는 지리적 위치이다.
예에서, 이 장치는 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 지리적 위치 및 적어도 하나의 카메라와 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛 간의 공간적 관계에 기초하여 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키도록 구성된다. 이러한 방식으로, 차량에 장착된 카메라에 의해 어디에서 이미지가 취득되었는지를 아는 것 및 또한 화학물질 스프레이 유닛이 차량에서 카메라에 대해 어디에 장착되는지를 아는 것에 의해, 이미지가 취득되었던 동일한 위치에서 그리고 실제로 그 이미징된 지역 내에서 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 차량의 전진 속도(forward speed)를 고려하는 것이 간단하다.
도 3은 차량용 잡초 방제 방법(200)을 그의 기본적인 단계들로 도시한다. 방법(200)은:
단계 a)라고도 지칭되는, 제공 단계(210)에서, 환경의 적어도 하나의 이미지를 프로세싱 유닛에 제공하는 단계;
단계 c)라고도 지칭되는, 분석 단계(220)에서, 프로세싱 유닛에 의해, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하는 단계;
단계 f)라고도 지칭되는, 분무화 및 대전 단계(230)에서, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고 대전시키는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분을 갖는다. 적어도 하나의 고전압 전원 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은, 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 적어도 하나의 고전압으로 유지하도록 구성된다.
예에 따르면, 단계 f)는 대전 이전에 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하는 단계를 포함한다.
예에서, 적어도 하나의 부분은 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질 내에 배치되도록 구성된 전극을 포함한다.
예에서, 단계 c)는, 프로세싱 유닛에 의해, 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화를 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하는 단계를 포함한다.
예에서, 단계 c)는 환경에서의 적어도 하나의 초목 위치의 결정을 포함한다.
예에서, 단계 c)는 적어도 하나의 잡초 유형의 결정을 포함한다.
예에 따르면, 단계 a)에서, 적어도 하나의 이미지는 적어도 하나의 카메라에 의해 취득되었다. 이 방법은 그러면 b) 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때의 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 프로세싱 유닛에 제공하는 단계(240)를 포함할 수 있다.
예에 따르면, 이 방법은 d) 적어도 하나의 전극을 제로 볼트 전위에 또는 그에 가깝게 유지하는 단계(250)를 포함하고, e) 적어도 하나의 전극을 지평면 상에서 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛으로부터 이격되게 배치하는 단계(260)를 포함하며, g) 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해, 적어도 하나의 전극의 지평면 상에서의 위치에 대응하는 위치에 액체 잡초 방제 화학물질을 스프레이하는 단계(270)를 포함한다.
예에서, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 장치로서, 여기서 이 장치는 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛(80)을 포함한다. 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성된다. 적어도 하나의 전도성 액체 스프레이 유닛의 활성화 시간은 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 활성화 시간 이전이다.
잡초 방제 장치, 시스템 및 방법은 이제 철도 선로의 환경에서의 잡초 방제에 관련된, 도 4 내지 도 12와 관련하여 보다 상세히 설명된다. 위에서 설명된 바와 같은 장치는 하나 또는 다수의 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하여 스프레이하는 능력을 갖는 열차 상에 장착된다.
도 4는 잡초 방제 시스템의 예의 부분들을 도시한다. 분무화기들 또는 노즐들이라고도 불릴 수 있는, 스프레이 건들을 갖는 다수의 화학물질 스프레이 유닛이 열차에 장착된다. 하나의 분무화기가 동작 중인 것으로 도시되어 있다. 분무화기는 고전압 케이블을 통해 고전압 전원에 전기적으로 연결된다. 이것은 (+/-) 20 내지 200kV의 범위에서 동작할 수 있다. 도시된 예에서, 분무화기는 마이너스(-) 100kV에서 동작한다. 분무화기는, 액체 도관을 통해, 액체 잡초 방제 화학물질을 포함하는 저장소에 또한 연결된다. 분무화기로부터 나오는 연결부의 일부는, 도 4에 도시된 바와 같이, 고전압/액체 도관 겸용 "케이블"일 수 있다. 그렇지만, 완전히 별개의 케이블들/도관들이 사용될 수 있다. 액체는 이 경우에, 분무화될 때, -100kV에 또는 그에 가깝게 유지되도록 요구받는다. 이것은 분무화될 액체와 접촉하는 분무화기 하우징에의 고전압 전원의 연결을 통해 달성된다. 그렇지만, 액체가 전도성이기 때문에, 고전압 전원은 저장소에 직접 연결될 수 있으며, 분무화기는 여전히 -100kV에 또는 그에 가깝게 유지될 것이다. 실제로, 저장소는 또한 고전위로 유지되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 전기 절연체(electrical isolator)가 사용될 것을 요구한다. 분무화기는 페인트 스프레이 건들에 사용되는 것과 유사한 방식으로 압축기로부터 나오는 가압 공기를 사용하여 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화한다. 액체 액적들은 네거티브로 대전되어 접지 전위(제로 볼트)에 있는 잡초 쪽으로 끌린다. 그렇지만, 액체를 분무화하는 상이한 방법들이 가능하며, 이에 따라 액체를 분무화하는 수단은 도 4에 도시되어 있지 않다. 또한, 분무화기는 포지티브 고전압에서 동작하여 액체 액적들이 포지티브로 대전될 수 있으며, 이들은 이어서 접지 전위에 있는 잡초 쪽으로 끌린다.
아래에서 보다 상세히 논의되는, 취득된 이미저리에 기초하여, 잡초 위치 및 유형이 결정된다. 도시되지 않은 프로세싱 유닛은 사용될 특정 액체 잡초 방제 화학물질, 및 잡초의 스프레이를 위한 최적의 스프레이 조건들을 결정한다. 특정 분무화기는 잡초에 스프레이하도록 요구받는 것으로 결정된다. 분무화기의 높이는 그러면 전압 및 필드 세기의 요구된 스프레이 조건들과 관련하여 최적의 높이로 조정되며, 이는 또한 지면 위로의 잡초의 높이를 고려한다. 전압이 분무화기에 인가되고, 분무화기는 액체를 분무화하며 미세 스프레이가 전기적으로 대전되어 잡초 쪽으로 끌려, 잡초 잎들의 측면들 및 하측면들을 포함하여, 요구된 대로 잡초를 커버한다. 상이한 전압들에서 동작하기보다는, 분무화기는 스위치 온 및 오프될 필요가 없고 항상 온일 수 있는 단일 전압에서 동작할 수 있으며, 상이한 높이들에서 동작하기보다는, 분무화기는 지면 위의 설정된 높이에서 동작할 수 있다.
다수의 다른 분무화기들이 도 4에 또한 도시되어 있다. 이들 모두는 동일한 고전압 전원에 연결될 수 있다. 그렇지만, 상이한 것들이 상이한 전원들에 연결될 수 있어, 동시에 그리고 상이한 전압들에서 상이한 분무화기들의 동작을 용이하게 한다. 분무화기들 모두가 동일한 액체 잡초 방제 화학물질 저장소에 연결될 수 있지만; 다수의 분무화기들이 상이한 저장소들에 연결될 수 있어 상이한 화학물질들이 스프레이될 수 있게 해줄 수 있다. 다시 말하지만, 도 4의 중앙 분무화기에 대해 위에서 설명된 바와 동일한 방식으로 이러한 다른 분무화기들은 지면 위의 그들의 높이가 변화될 수 있음은 물론, 이들에 인가되는 전압이 변화될 수 있다. 그렇지만, 다시 말하지만 분무화기들은 동일한 전압에서, 그리고 필요한 경우 동일한 높이에서 동작할 수 있다.
도 5는, 도 4와 관련하여 설명된 것과 유사하지만 시스템의 보다 적은 부분들이 고전압으로 유지될 필요가 있다는 부가 장점을 갖는, 잡초 방제 시스템의 예의 부분들을 도시한다. 이제, 고전압이 이온화 니들에 인가된다. 다시 말하지만, 분무화기는 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화한다. 그렇지만, 분무화기의 몸체가 이온화 니들로부터 격리되어 있기 때문에 액체가 고전위로 유지되지 않는다. 그렇지만, 이온화 니들이 분무화된 액체 스트림 내에 위치된다. 공기가 이온화되고, 이온들은 대전되는 액체 액적들 쪽으로 끌린다. 이러한 방식으로, 저장소는 물론 분무화기 본체는 고전위에 있을 필요가 없다. 이 시스템에서, 액체 화학물질의 정전기 대전 효율은 도 4에 도시된 직접 대전 메커니즘보다 작을 수 있지만, 안전성 장점들이 제공된다. 동작 전압들 및 높이들과 같은, 다른 특징들은 도 4에 대해 설명된 바와 같다.
도 6은 잡초 방제 시스템(100)의 예를 도시한다. 몇 개의 드론들은 카메라들(110)을 갖는다. 드론들은 철도 선로를 따라 비행한다. 카메라들은 철도 선로의 환경의 이미저리를 취득하는데, 이 환경은 선로 사이의 지면 및 선로의 양측의 지면이다. 이미징되는 환경은 잡초들이 방제되도록 요구되는 것이다. 몇 개의 드론들이 있을 필요는 없으며, 하나의 카메라(110)를 갖는 하나의 드론이 필요한 이미저리를 취득할 수 있다. 실제로, 이미저리는, 예를 들어, 철도 선로 환경을 방문하는 직원들에 의해 파지된 카메라(110) 또는 카메라들(110)에 의해, 비행기, 위성에 의해 또는 철도 선로를 따라 달리고 있는 열차에 의해 취득되었을 수 있다. 카메라들(110)에 의해 취득된 이미저리는 초목이 초목으로 식별될 수 있게 해주는 해상도이고, 실제로 하나의 잡초 유형이 다른 잡초 유형과 구별될 수 있게 해주는 해상도일 수 있다. 취득된 이미저리는 컬러 이미저리일 수 있지만 그럴 필요는 없다. 드론들에 의해 취득된 이미저리는 장치(10)에게 전송된다. 이미저리는 카메라(110)에 의해 취득되자마자 장치(10)에게 전송될 수 있거나, 또는 이미저리가 취득되었을 때보다 나중에, 예를 들어, 드론들이 착륙했을 때 전송될 수 있다. 드론들은 GPS(Global Positioning Systems)를 가질 수 있으며, 이것은 취득된 이미저리의 위치가 결정될 수 있게 해준다. 예를 들어, 이미저리가 취득되었을 때의 카메라들(110)의 배향 및 드론의 위치는 지평면에서의 이미지의 지리적 풋프린트(geographical footprint)를 결정하는 데 사용될 수 있다. 드론들은, 예를 들어, 레이저 자이로스코프들에 기초한, 관성 내비게이션 시스템들을 또한 가질 수 있다. 드론의 배향, 따라서 카메라의 배향을 결정하는 데 사용되는 것, 지면 상에의 어디에서 이미저리가 취득되었는지의 결정을 용이하게 하는 것에 부가하여, 관성 내비게이션 시스템들은, 알려진 또는 다수의 알려진 위치들로부터 멀어지는 움직임을 결정함으로써, GPS 시스템 없이 단독으로 드론의 위치를 결정하도록 기능할 수 있다.
장치(10)의 입력 유닛(20)은 취득된 이미저리를 프로세싱 유닛(30)에 전달한다. 이미지 분석 소프트웨어는 프로세싱 유닛(30) 상에서 동작한다. 이미지 분석 소프트웨어는, 예를 들어, 철도 선로들, 침목들, 나무들, 철도 건널목들, 역 승강장들과 같은 구조물들을 식별할 수 있는 에지 검출, 및 객체 검출 분석과 같은, 특징 추출을 사용할 수 있다. 따라서, 환경 내의 건물들의 위치들과 같은, 객체들의 알려진 위치들에 기초하여, 그리고 침목들 사이의 거리 및 철도 선로들 사이의 거리와 같은 알려진 구조물 정보에 기초하여, 프로세싱 유닛은 환경의 지리적 맵 위에 실제로 오버레이될 수 있는 환경의 합성 표현을 실제로 생성하기 위해 취득된 이미저리를 패치할 수 있다. 따라서, 각각의 이미지의 지리적 위치가 결정될 수 있고, 연관된 GPS 및/또는 관성 내비게이션 기반 정보가 취득된 이미저리와 연관될 필요는 없다. 그렇지만, GPS 및/또는 관성 내비게이션 정보가 이용가능하면, 이미저리에만 기초하여 특정 지리적 위치들에 특정 이미지들을 위치시킬 수 있는 그러한 이미지 분석이 요구되지 않는다. GPS 및/또는 관성 내비게이션 기반 정보가 이용가능하더라도, 그러한 이미지 분석이 이미지와 연관된 지리적 위치를 보강하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, GPS 및/또는 관성 내비게이션 기반 정보에 기초해서는, 취득된 이미지의 중심이 측면 에지로부터 22cm에 그리고 철도 구간의 특정 철도 침목의 단부로부터 67cm에 위치되는 것으로 간주되는 반면, 실제 취득된 이미저리로부터는, 위에서 설명된 이미지 분석의 사용을 통해, 이미지의 중심이 에지로부터 25cm에 그리고 침목의 단부로부터 64cm에 위치되는 것으로 결정되면, GPS/관성 내비게이션 기반 도출 위치는 필요에 따라 그 위치를 한 방향으로 3cm 그리고 다른 방향으로 3cm 시프트시키는 것에 의해 보강될 수 있다.
프로세싱 유닛(30)은 추가 이미지 프로세싱 소프트웨어를 실행한다. 이 소프트웨어는 초목이 발견되는 이미지 내의 지역들을 결정하기 위해 이미지를 분석한다. 초목은 취득된 이미지들 내의 특징들의 형상에 기초하여 검출될 수 있으며, 여기서, 예를 들어, 에지 검출 소프트웨어는 객체들의 외주부(outer perimeter) 및 객체 자체의 외주부 내의 특징들의 외주부를 획정(delineate)하는 데 사용된다. 예를 들어, 인공 신경 네트워크 또는 결정 트리 분석과 같은 트레이닝된 머신 러닝 알고리즘을 사용하여, 이미저리 내의 특징이 초목에 관련되는지 여부를 결정하는 데 도움을 주는 데 초목 이미저리의 데이터베이스가 사용될 수 있다. 카메라는 다중 스펙트럼 이미저리(multi-spectral imagery) - 이미저리는 이미지들 내의 컬러에 관련된 정보를 가짐 - 를 취득할 수 있고, 이것은 이미지에서 초목이 어디에서 발견되는지를 결정하기 위해 단독으로 또는 특징 검출과 조합하여 사용될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 이미지의 지리적 위치가 결정될 수 있기 때문에, 지면 상에서의 이미지의 크기에 대한 지식으로부터, 이미지에서 발견될 초목의 위치 또는 위치들은 그 이후에 지면 상에서의 그 초목의 정확한 위치에 매핑될 수 있다.
프로세싱 유닛(30)은 그 이후에, 만약 사용된다면, 특징 추출에 기초하여 초목 위치를 결정하는 이미지 프로세싱의 일부일 수 있는 추가의 이미지 프로세싱 소프트웨어를 실행한다. 이 소프트웨어는 머신 러닝 분석기를 포함한다. 특정 잡초들의 이미지들이 취득되고, 잡초들의 크기에 또한 관련된 정보가 사용된다. 그러한 잡초가 발견되는 세계의 지리적 위치에 관한 정보 및, 꽃이 만발했을 때 등을 포함한, 잡초가 발견되는 연중 시기(time of year)에 관한 정보가 이미저리에 태깅될 수 있다. 잡초들의 이름들이 또한 잡초들의 이미저리에 태깅될 수 있다. 인공 신경 네트워크 또는 결정 트리 분석기에 기초할 수 있는, 머신 러닝 분석기는 그 이후에 이 실측의(ground truth) 취득된 이미저리를 바탕으로 트레이닝된다. 이러한 방식으로, 새로운 초목 이미지가 분석기에 제시될 때 - 그러한 이미지는 연중 시기와 같은 연관된 타임 스탬프 및 독일 또는 남아프리카 공화국과 같은 지리적 위치가 그에 태깅될 수 있음 -, 분석기는 새로운 이미지에서 발견된 잡초의 이미저리와 분석기의 트레이닝의 바탕이 된 상이한 잡초들의 이미저리의 비교를 통해 이미지에 있는 특정 잡초 유형을 결정하고, 여기서 잡초들의 크기 및 잡초들이 자라는 곳 및 시기(where and when)가 또한 고려될 수 있다. 따라서 환경 내에서 지면 상에서의 그 잡초 유형의 특정 위치 및 그의 크기가 결정될 수 있다.
프로세싱 유닛(30)은 실험적으로 결정된 데이터로부터 작성된, 상이한 잡초 유형들, 및 사용될 최적의 화학물질 스프레이 및 그 잡초 유형을 방제하는 데 사용될 전압들 및 필드 세기들의 관점에서 그 화학물질에 대한 스프레이 건의 동작 모드를 포함하는 데이터베이스에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 다수의 이용가능한 화학물질들로부터 잡초에 스프레이될 특정 화학물질 유형, 특정 잡초 유형에 대해 특정 위치에 적용될 스프레이 지속기간, 및 분무화기에 인가될 고전압 및 사용될 필드 세기는 분무화기가 동작해야 하는 높이에 관한 정보를 제공한다. 따라서, 예를 들어, 화학물질 스프레이에 사용될 특정 화학물질 유형은 특정 잡초 유형에 가장 최적일 수 있다. 프로세싱 유닛은 그 이후에 환경에서의 특정 위치에 있는 단일 잡초 또는 이 잡초의 작은 덤불에 대해 그 특정 화학물질로 잡초들을 방제하기 위해 그 특정 위치에서 이 화학물질을 적용하는 화학물질 스프레이 건이 활성화되어야 한다고 결정할 수 있다. 그렇지만, 그 잡초는 상이한 잡초 유형의 큰 덤불로 둘러싸일 수 있으며, 이에 대해서는 상이한 액체 잡초 방제 화학물질 유형이 최적이다. 따라서, 제1 잡초 주위의 보다 큰 덤불에 상이한 화학물질이 스프레이될 수 있다. 예를 들어, 공격적인 화학물질은 그러면 제거하기 어려운 잡초의 특정 위치에 스프레이될 수 있는 반면, 덜 공격적인 화학물질들은 방제하기 보다 쉬운 잡초들에 스프레이될 수 있다. 따라서, 분무화된 스프레이가 정전기적으로 대전되는 것이 스프레이되어 잡초에 침착되는 화학물질의 증가를 가져오는 것에 부가하여, 화학물질 유형이 필요할 때만 사용될 수 있다. 이것은 사용되는 화학물질들의 감소, 전력의 감소, 및 화학물질들의 보다 적은 환경 영향을 가져온다. 프로세싱 유닛은 방제될 필요가 있는 모든 잡초들이 적어도 하나의 스프레이 건을 통해 특정 방식으로 스프레이될 적어도 화학물질에 할당받도록 보장한다. 프로세싱 유닛은 그 이후에, 스프레이 건들의 어떤 동작 모드 또는 모드들이 어디에서 적용되어야 하는지를 상세히 나타내는, 적절한 잡초 방제 맵을 생성한다.
따라서, 드론들의 카메라들(110)은 환경에서의 어느 특정 지리적 위치들에서 어떤 스프레이 건 동작 모드들이 사용되어야 하는지를 결정하는 프로세싱 유닛(30)에 전달되는 환경의 이미저리를 취득한다. 따라서, 실제로, 화학물질, 전압, 필드 세기, 높이의 면에서, 환경 내의 어디에서 스프레이 건들의 특정 동작 모드들이 사용되어야 하는지를 나타내는 잡초 맵 또는 잡초 스프레이 맵이 생성될 수 있다.
도 6을 계속하여 참조하면, 잡초 방제 열차(120)는 철도 선로를 따라 전진한다. 잡초 방제 열차는 다수의 화차들을 가지며, 각각의 화차는 잡초 방제 장치(10)의 관련 부분들 및 액체 잡초 방제 화학물질의 저장소(130)를 하우징한다. 그렇지만, 하나의 화차만이, 예를 들어, 전방 또는 제1 화차에 하우징될 수 있는 입력 유닛(20) 및 프로세싱 유닛(30)을 가지기만 하면 된다. 따라서, 각각의 화차는 화차의 아래에 및 측면들에 위치하는 다수의 스프레이 건들 또는 스프레이 유닛들(40)로부터 상이한 액체 잡초 방제 화학물질을 스프레이할 수 있다. 각각의 화차는 별개의 고전압 전원(50)을 또한 가지며, 각각의 화차에 대한 스프레이 유닛들은 동일한 전압으로 동작될 수 있거나, 또는 하나 초과의 전압을 동시에 공급할 수 있는 전원의 사용을 통해 또는 각각의 화차에서의 하나 초과의 전원의 사용을 통해, 하나의 화차에 대한 스프레이 유닛들이 상이한 전압들로 동작될 수 있다. 각각의 스프레이 유닛은 위에서 논의된 바와 같이 검출된 잡초의 스프레이를 최적화하기 위해 상하로 수직으로 이동될 수 있다. 잡초 방제 열차는 위의 논의된 잡초 맵 또는 잡초 방제 맵을 사용하는 프로세서(도시되지 않음)를 갖는다. 잡초 방제 열차는 특정 순간들(moments in time)에서 잡초 방제 열차의 위치 및 각각의 화차에서의 상이한 스프레이 유닛들의 특정 위치들을 위치확인하기 위해 GPS, 관성 내비게이션, 이미지 분석 중 하나 이상에 기초할 수 있는, 그의 지리적 위치를 결정하는 수단을 갖는다. 이것은, 잡초 방제 열차가 환경을 통과할 때, 상이한 스프레이 유닛들이 특정 잡초 위치들에서 활성화될 수 있음을 의미하며, 여기서 스프레이될 화학물질 및 스프레이 유닛의 전압 레벨 및 높이의 면에서의 스프레이 유닛의 특정 동작 모드는 그 태스크에 최적인 것으로 결정되었다.
위에서 논의된 바와 같이, 잡초 방제 열차는 카메라를 가지며 이미저리를 취득할 수 있다. 취득된 이미저리는, 주변에 있는 특징들 및 침목들의 위치를 결정하는 것을 통해, 열차 자체의 위치를 결정하기 위해 잡초 방제 열차 상의 프로세싱 유닛에 의해 프로세싱될 수 있다. 또한, 잡초 방제 열차가 GPS 및/또는 관성 시스템을 가질 때, GPS 및/또는 관성 내비게이션 시스템들은 스프레이 유닛들이 올바른 화학물질로 그리고 결정된 전압에서 특정 잡초들의 위치에서 활성화될 수 있도록 열차의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 그렇지만, 열차가 주변의 이미저리를 취득하는 카메라를 또한 가지면, 예를 들어, GPS 시스템으로부터 도출된 위치를 고려하기 위해, 스프레이 유닛(들)이 정확한 잡초 위치들에서 활성화될 수 있도록 위치의 정정을 행하기 위해 GPS 및/또는 관성 내비게이션에 의해 결정된 위치를 보강하는 데 침목들의 위치 등과 같은 정보를 가져오는 특징 추출이 사용될 수 있다. 따라서, 침목들의 위치들을 결정하는 데 요구되는 이미지 프로세싱이 신속하게 실행될 수 있어, 위치 업데이트들이 신속하게 적용될 수 있는데, 그 이유는 철도 침목들과 같은 특징들을 위치확인함에 있어서의 이미지 프로세싱의 복잡성이 상대적으로 크지 않기 때문이다. 특정 잡초들을 방제하기 위해 어떤 화학물질이 어떤 전압 및/또는 필드 세기로 사용되어야 하는지의 데이터베이스가 환경에서의 특정 위치들에서 어느 스프레이 유닛들이 활성화될 필요가 있는지를 결정하기 위해 프로세싱 유닛에 의해 사용된다. 열차는 또한, 이미징 또는 음향 또는 레이더 기술의 사용을 통해, 지면 위의 잡초의 높이를 결정하며, 이 정보는 스프레이 동안 특정 스프레이 건을 잡초 위의 최적의 높이로 상승/하강시키는 데 사용된다.
도 7은 잡초 방제 시스템(100)의 다른 예를 도시한다. 도 7의 시스템은 도 6에 도시된 것과 유사하다. 그렇지만, 도 7에서, 잡초 방제 열차(120)는 이전에 논의된 바와 같은 카메라들(110) 및 장치(10)를 갖는다. 잡초 방제 열차(120) 상의 카메라들(110)은 이제 드론들에 의해 이전에 취득되었던 이미저리를 취득한다. 잡초 방제 열차(120) 상의 장치의 프로세싱 유닛(30)은 잡초 위치 및 유형을 결정하기 위해 취득된 이미저리를 프로세싱한다. 잡초의 정확한 지리적 위치가 그 이후에 결정되도록 요구되지 않는다. 오히려, 열차의 화차들에 하우징된 스프레이 유닛들과 카메라들(110) 사이의 상대 간격(relative spacing)에 기초하여, 취득된 이미지는 지면 상에서의 특정 지점에서 위치확인되고 잡초들이 그 이미지 내에서 위치확인되어 식별되며 그에 따라 지면 상에서 위치확인될 수 있으며, 요구된 스프레이 유닛들이 그러면 결정된 잡초의 위치에서 활성화될 수 있다. 그 이후에, 잡초 방제 열차의 전진 움직임(forward motion)(그의 속도) 및 이미지가 취득되었던 시간에 대한 지식으로부터, 요구된 스프레이 유닛이 잡초의 위치에서 활성화되도록 그것이 언제 활성화되어야 하는지가 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 잡초 방제 열차는 GPS 및/또는 관성 내비게이션 시스템 또는 이미지 기반 절대적 지리적 위치 결정 수단을 가질 필요가 없다. 오히려, 잡초 유형 및 이미지 내에서의 그의 정확한 위치 및 - 열차 좌표 시스템 내에서의 - 지면 상에서의 그의 정확한 위치를 결정하는 데 요구되는 프로세싱을 고려하기 위해, 카메라들(110)은 프로세싱 시간과 잡초 방제 동안의 잡초 방제 열차의 최대 속도를 곱한 것과 적어도 동일한 거리만큼 스프레이 유닛들(40)로부터 이격되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 25m/s로 이동하는 열차에 대해 프로세싱이 0.2초, 0.4초, 또는 0.8초 걸리는 경우, 도 7을 참조하면, 이 상이한 프로세싱 시간들에 대해 카메라들(110)이 이 열차 속도의 경우 카메라들을 운반하는 화차 뒤의 첫 번째 화차 내의 첫 번째 스프레이 유닛들의 전방으로 5m, 10m 또는 20m만큼 이격되어야 한다. 열차 속도의 감소는 그 간격(separation)이 감소될 수 있게 해줄 수 있다. 그에 부가하여, 이미저리를 취득하는 카메라들(110)은 노출 시간 동안 열차의 움직임으로 인한 이미지 스미어(image smear)가 최소화되도록 매우 짧은 노출 시간들을 가질 수 있다. 이것은, 예를 들어, 필터들과 조합하여 레이저들 또는 LED들을 통한 짧은 노출 시간들 또는 짧은 펄스 조명을 갖는 카메라들의 사용을 포함한, 다양한 수단들에 의해 이루어질 수 있다. 그렇지만, 이 장치는 잡초들의 정확한 지리적 위치를 결정하기 위해 GPS 시스템 및/또는 관성 내비게이션 시스템 및/또는 이미지 분석을 사용할 수 있다. 이것은 화학물질 및 동작 전압/높이 및 그 위치에서의 실제 스프레이 지속기간의 면에서 스프레이 유닛의 어떤 동작 모드에 의해 어떤 잡초들이 방제되었는지, 및 그 잡초들이 어디에서 위치확인되었는지의 로그가 결정될 수 있고, 그에 의해 감사 정보를 제공할 수 있음을 의미한다. 또한, 잡초들의 정확한 지리적 위치를 생성함으로써, 열차의 각각의 화차가, GPS 시스템 및/또는 관성 내비게이션 시스템 및/또는 이미지 기반 시스템과 같은, 연관된 위치 결정 수단을 가질 때, 이 정보는 화차 내의 스프레이 유닛들이 특정 잡초의 정확한 위치에서 활성화되도록 보장하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 열차의 전방 객차(carriage)는 잡초 방제 맵이 구축될 수 있게 해주는 이미지 취득 및 분석 유닛들을 가질 수 있다. 열차의 마지막 몇 개의 화차들은 그러면 상이한 모드들에서 동작할 수 있는 스프레이 유닛들을 그들 안에 하우징할 수 있다. 이 후반의 화차들은 화물 운반 화차들에 의해 수백 미터는 아니더라도 수십 미터만큼 전방 객차로부터 이격될 수 있다. 열차가 언덕을 오르내릴 때 전방 객차와 후방 객차들 사이의 절대 간격(absolute separation)이 그러면 변할 수 있지만, 스프레이 유닛들을 갖는 화차들이 자신의 정확한 위치들을 알고 있기 때문에, 요구된 화학물질을 요구된 전압/필드 세기로 스프레이하는 요구된 스프레이 유닛이 잡초들의 정확한 결정된 지리적 위치들에서 활성화될 수 있다.
도 6 및 도 7은 잡초 방제 열차(120)의 2개의 뷰(view)를 도시하며, 상부는 측면도이고 하부는 평면도를 도시한다. 도 7에서, 뷰들은 선로들 사이에 그리고 선로들의 측면들에 펼쳐져 있는 이미저리를 취득하는 카메라들(110)을 도시한다. 잡초 방제 열차의 개별 화차들은 열차 아래에 그리고 열차의 측면에 적용될 수 있는 연관된 스프레이 유닛들(40)을 갖는다.
도 8은 다수의 화학물질 스프레이 유닛들(40)을 갖는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은, 잡초 방제 열차(120)의 화차를 도시한다. 도 8은 열차의 하나의 화차의 배면도(rear view)를 도시하며, 이 뷰는 철도 선로 아래에서의 것이다. 특정 화차는 하나의 화학물질 유형을 스프레이하고 있으며, 개별 스프레이 유닛들은 상이한 높이들에서 그리고 상이한 전압들로 동작될 수 있다. 다수의 개별 스프레이 노즐들(스프레이 건들)은 열차 아래에 그리고 열차의 측면들에 측방으로 연장된다. 스프레이 노즐들은 또한 전방 방향으로 연장될 수 있다. 스프레이 노즐 자체는, 온 또는 오프이고 전압에 그리고 높이에 있는 것 이외에, 특정 제어를 가질 수 있고, 좌측 및/또는 우측으로 또는 아래로 스프레이하도록 방향적으로 제어될 수 있고 그리고/또는, 예를 들어, 좁은 스프레이 제트가 단일 잡초로 지향될 수 있도록 스프레이의 각도 범위가 변화되도록 제어될 수 있다. 상이한 각도의 스프레이 배열들은 스프레이되는 잡초로의 화학물질의 이송을 최적화하기 위해 상이한 전압들 및 높이들에서의 동작을 요구할 수 있다. 이러한 스프레이 노즐들 중 하나가 그 특정 화학물질 스프레이에 의해 방제되어야 하는 것으로 식별된 잡초 위를 지나갈 때, 프로세서(30)는 그 화학물질 스프레이에 의해 방제되도록 요구되는 잡초의 특정 위치에 화학물질을 스프레이하는 특정 노즐을 활성화시킨다. 도 8에서, 그러한 잡초의 2개의 특정 위치가 있으며, 하나는 우측에 연장되는 선로를 사이에 두고 발견되고 하나는 선로들 좌측에서 발견되며, 그에 따라 열차 아래에 및 우측에 다수의 스프레이 노즐들이 활성화되었고 좌측에 하나의 스프레이 노즐이 활성화되었다. 전방 화차에 의해 다른 화학물질들 중 하나가 이미 적용된 잡초들이 이 화차 아래를 지나갈 수 있고, 예를 들어 상이한 화학물질을 스프레이하기 위해 뒤따르는 화차 내의 하나 이상의 스프레이 유닛에 의해 잡초가 스프레이되어야 한다고 결정되었으면, 스프레이되지 않은 잡초가 이 화차 아래를 지나갈 수 있는 점에 유의해야 한다.
도 9은, 철도 선로들 및 선로들의 측면의 지면을 보여주는, 철도 환경의 표현을 도시한다. 다수의 잡초 지역들이 도시되어 있으며, 하나의 잡초 유형의 큰 덤불은 그 안에 상이한 잡초 유형의 덤불을 갖는다. 이러한 특정 잡초들에 대해 활성화되도록 결정된 스프레이 유닛들의 특정 동작 모드들이 도 9에 도시되어 있다. 따라서, 3개의 상이한 화학물질 "A", "B" 및 "C"가 스프레이될 수 있고, 스프레이 유닛들은 3개의 상이한 높이 "H1", "H2" 및 "H3"에서 동작할 수 있으며, 3개의 전압 레벨 "V1", “V2” 및 “V3”에서 동작할 수 있다. 따라서, 전압 레벨 V1에서 및 높이 H1에서 화학물질 A로 스프레이될 것을 요구하는, 동일한 크기인 특정 잡초 유형이 식별되었으며, 이것은 2개의 위치에 존재한다. 전압 레벨 V2에서 및 높이 H2에서 화학물질 A로 스프레이될 것을 요구하는, 동일한 크기인 특정 잡초 유형이 식별되었으며, 이것은 하나의 위치에 존재한다. 이것은, 화학물질 A로 역시 스프레이되었던 이전에 논의된 것과 동일하지만, 잡초로의 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질의 이송을 최적화하기 위해 약간 상이한 높이 및 전압 설정들을 요구하는, 동일한 크기인, 잡초 유형일 수 있거나, 또는 상이한 잡초 유형일 수 있으며 그 잡초의 스프레이를 통한 방제에는 상이한 설정들이 최적이다. 이와 유사하게, 전압 V1에서 및 높이 H2에서 화학물질 B로 스프레이될 필요가 있는 다른 잡초가 식별되었다. 전압 V2에서 및 높이 H3에서 화학물질 B로 스프레이될 필요가 있는 큰 잡초 덤불(이전의 잡초 또는 상이한 잡초와 동일한 유형일 수 있음)이 있다. 그러나 그 잡초 덤불 내에서 높이 H1에서 및 전압 V3에서 특히 강한 화학물질 C로 스프레이될 필요가 있는 격리된 상이한 잡초 유형이 발견된다. 이러한 방식으로, 잡초들은 잡초로의 증가된 화학물질 이송을 갖는 최적화된 방식으로 방제되어, 보다 적은 화학물질이 사용될 수 있게 해주고, 절대적으로 필요한 경우에만 적용되는 가장 공격적인 화학물질들의 사용이 더욱 감소된다. 화학물질, 동작 전압 및 높이의 면에서의 상이한 스프레이 유닛들의 어떤 동작 모드의 이러한 결정은 도 6과 관련하여 위에서 논의된 잡초 방제 맵, 또는 도 7과 관련하여 논의된 바와 같이 스프레이 유닛의 어떤 동작 모드가 적용되어야 하는지에 대한 실시간 결정인 것으로 간주될 수 있다.
도 10은 스프레이 유닛들(40)에 관련된, 열차 화차들 중 하나의 화차의 평면도를 도시한다. 스프레이 유닛들의 다수의 개별 스프레이 건들 또는 노즐들은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 열차의 화차의 아래에 및 측면에 장착된다. 3개의 스프레이 건 세트가 있으며, 하나는 화차 아래에, 하나는 좌측에, 하나는 우측에 있다. 우측에 있는 것만이 상세히 도시되어 있다. 우측에 있는 세트와 관련하여, 이 특정 예에서, 19개의 스프레이 건 행 및 12개의 스프레이 건 열이 있다. 다양한 개수들의 스프레이 건 열들 및 다양한 행 개수들이 있을 수 있고, 하나의 행만이 있을 수 있다 - 위에서 논의된 바와 같이, 스프레이 건은 또한 스프레이 유닛 또는 스프레이 유닛의 일부로 간주될 수 있는데, 그 이유는 스프레이 유닛이 또한 화학물질의 저장소를 또한 포함할 수 있기 때문이다. 여기서, 화학물질 A가 스프레이되고 있으며 모든 스프레이 건들은 전압 V1에서 동작한다. 잡초 방제 열차는 이 예에서 9개의 화차를 가지며, 3개는 화학물질 A를 갖고, 3개는 화학물질 B를 가지며, 3개는 화학물질 C를 갖고, 여기서 상이한 화차들은 전압들 V1, V2 및 V3에서 동작한다. 그렇지만, 위에서 논의된 바와 같이, 스프레이 건들이 상이한 전압들을 인가받는 것이 가능하다. 행 x 열의 좌표 시스템을 참조하면, 열차가 전진함에 따라 스프레이 건들(1x4, 1x5, 1x6 및 1x7)이 활성화되는데 그 이유는 이 스프레이 건들이 잡초의 위치 위를 지나가기 때문이다. 추가적인 이동으로, 예에서, 이 스프레이 건들이 잡초 위를 지나갈 때까지 이 스프레이 건들만이 활성이다. 이러한 방식으로, 화학물질 A의 최소 지속기간이 적용될 수 있다. 그렇지만, 잡초가 서브-유닛 아래의 상이한 위치들에서 위치확인될 때 스프레이 건들이 활성화될 수 있으며, 이러한 방식으로 스프레이 지속기간이 변화될 수 있다. 따라서, 잡초가 서브-유닛의 전방 에지 아래에서 처음으로 위치확인될 때, 스프레이 건들(1x4 내지 1x7, 2x4 내지 2x7 및 3x4 내지 3x7)이 활성화된다. 열차가 전진함에 따라, 2x4 내지 2x7, 3x4 내지 3x7 및 4x4 내지 4x7이 활성화되고, 그 이후에 3x4 내지 3x7, 4x4 내지 4x7 및 5x4 내지 5x7이 활성화된다. 이러한 방식으로, 잡초가 서브-유닛 아래를 지나가며 모든 위치들에서 17x4 내지 17x7, 18x4 내지 18x7 및 19x4 내지 19x7이 활성화되고, 그 이후에 18x4 내지 18x7 및 19x4 내지 19x7 그리고 마지막으로 19x4 내지 19x7이 활성화될 때까지 적절한 스프레이 건들이 활성화된다. 이러한 방식으로, 스프레이 건들의 물결(wave)은 지면 상의 고정 위치(잡초의 위치)에서 활성화되며, 이 물결은 열차의 속도로 - 전방 방향으로 이동하고 있는 열차의 전방에 대해 후방 방향으로 - 이동한다. 상이한 개수의 스프레이 건들의 활성화를 통해 화학물질 A의 상이한 적용 지속기간들이 적용될 수 있다. 따라서, 열차의 고정 속도에 대해서도, 상이한 화학물질들이 상이한 지속기간들 동안 잡초에 스프레이될 수 있어, 다시 말하지만 제거하기 어려운 잡초들이 긴 스프레이 지속기간을 가질 수 있게 해주고 따라서 보다 많은 화학물질이 그 잡초에 스프레이될 수 있게 해주는 반면, 방제하기 쉬운 잡초들은 최소 스프레이 지속기간이 적용될 수 있다. 이것은 사용되는 화학물질의 양이 다시 말하지만 최소화될 수 있고 스프레이 건들이 고정 유량들로 동작할 수 있어, 간단한 스프레이 건들이 사용될 수 있게 해준다는 것을 의미한다.
도 11은 잡초 방제 시스템의 일부의 예를 도시한다. 간단함을 위해, 스프레이 유닛의 하나의 스프레이 건(노즐/분무화기)만이 도시되어 있다. 상부 이미지는 평면도를 도시하고 하부 이미지는 측면도를 도시한다. 스프레이 건은 좌로부터 우로의 움직임으로 이동하고 있는 열차의 화차의 하부에 부착된다. 통상적으로, 스프레이가 새로운 지역들로 이동하고 초목 자체가 어떤 비율의 물을 포함하여 어느 정도 전도성일 때, 스프레이 지속기간이 별로 길지 않기 때문에, 스프레이되는 잡초들이 정전기적으로 대전되지 않게 된다. 그렇지만, 특정한 잡초들은 그 잡초 위를 지나갈 때 다수의 상이한 스프레이 건들이 활성화되는 것을 통해 장기간 스프레이될 수 있고, 특정한 잡초들은 다른 잡초들보다 덜 전도성일 수 있다. 잡초들의 대전(charging up)을 완화시켜, 이송 효율의 감소를 가져오기 위해, 다수의 접지 전극들(60)(접지 전위 또는 제로 볼트로 유지됨)이 화차의 전방 에지를 따라 이격된 화차의 전방에 부착되고 지면을 따라 끌려간다. 이들은 초목과 접촉하고 초목이 과도하게 대전되지 않도록 보장하는 데 도움을 준다. 또한, 대전된 분무화된 액체 잡초 방제를 아래쪽으로 끌어당기는 데 도움을 주어, 화학물질의 부유 효과들을 완화시키는 데 도움을 주는 확실한 지평면이 형성된다.
도 12는 잡초 대전의 효과들이 완화될 수 있는 다른 예를 도시한다. 2개의 노즐, 즉 액체 잡초 방제 화학물질을 스프레이하는 노즐 A, 및 소금물(해수)과 같은 전도성 액체를 스프레이하는 노즐 B - 스프레이 유닛(70)이라고도 지칭됨 - 가 도시되어 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 잡초의 위치가 결정된다. 열차가 전진함에 따라 노즐 B가 먼저 잡초 위를 지나간다. 소금물이 잡초 위에 스프레이된다. 스프레이되는 액체는 유해한 환경 효과를 갖지 않으며, 대전될 필요가 없다. 그 이후에, 액체 잡초 방제 화학물질을 스프레이하는 노즐이 잡초 위를 이동하고, 액체 잡초 방제 화학물질은 위에서 논의된 바와 같이 분무화되고 대전되며 잡초들 위에 스프레이된다. 잡초의 표면은, 잡초가 이전에 해수로 스프레이된 것으로 인해, 지면에 대해 보다 큰 전도성을 가지며, 잡초는 정전기적으로 대전되지 않게 된다. 해수(소금물)를 스프레이하는 대신에, 통상의 기술자에게 공지된 바와 같은 다른 전도성 화학물질들이 스프레이될 수 있다.
위에 상술된 예들은 철도 및 잡초 방제 열차와 관련하여 논의되었다. 부가적으로, 잡초 방제 열차보다는, 화차 또는 화물차 또는 유니목이 위에서 논의된 바와 같은 스프레이 유닛들 및 화학물질 저장소(들)를 가질 수 있고, 이전에 취득되어 프로세싱된 이미저리에 기초하여 또는 그것이 자체적으로 취득하여 프로세싱하는 이미저리에 기초하여, 산업 지역 또는 심지어 공항과 같은 지역 주위를 주행하며 특정 위치들에서 잡초들을 방제하기 위해 위에서 논의된 바와 같이 스프레이 유닛들을 활성화시킨다.
다른 예시적인 실시예에서, 적절한 시스템 상에서, 전술한 실시예들 중 하나에 따른 방법의 방법 단계들을 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 요소가 제공된다.
따라서 컴퓨터 프로그램 요소는 컴퓨터 유닛 상에 저장될 수 있으며, 이는 또한 실시예의 일부일 수 있다. 이 컴퓨팅 유닛은 위에서 설명된 방법의 단계들을 수행하거나 수행을 유도하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 위에서 설명된 장치 및/또는 시스템의 컴포넌트들을 동작시키도록 구성될 수 있다. 컴퓨팅 유닛은 자동으로 동작하도록 및/또는 사용자의 지시들을 실행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 데이터 프로세서의 작업 메모리(working memory)에 로딩될 수 있다. 따라서 데이터 프로세서는 전술한 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하도록 장비될 수 있다.
본 발명의 이 예시적인 실시예는 처음부터 본 발명을 사용하는 컴퓨터 프로그램 및 업데이트에 의해 기존의 프로그램을 본 발명을 사용하는 프로그램으로 바꾸는 컴퓨터 프로그램 둘 다를 커버한다.
더 나아가서, 컴퓨터 프로그램 요소는 위에서 설명된 바와 같은 방법의 예시적인 실시예의 절차를 이행하는 데 필요한 모든 단계들을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가의 예시적인 실시예에 따르면, CD-ROM, USB 스틱 또는 이와 유사한 것과 같은, 컴퓨터 판독가능 매체가 제공되며, 여기서 컴퓨터 판독가능 매체는 그 상에 컴퓨터 프로그램 요소를 저장하는 데 이 컴퓨터 프로그램 요소는 이전 섹션에 설명되어 있다.
컴퓨터 프로그램은, 광학 저장 매체 또는 다른 하드웨어와 함께 또는 그의 일부로서 공급되는 솔리드 스테이트 매체와 같은, 적합한 매체 상에 저장 및/또는 배포될 수 있지만, 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템들을 통해서와 같이, 다른 형태들로 또한 배포될 수 있다.
그렇지만, 컴퓨터 프로그램은 또한 월드 와이드 웹(World Wide Web)과 같은 네트워크를 통해 제공될 수 있으며 그러한 네트워크로부터 데이터 프로세서의 작업 메모리로 다운로드될 수 있다. 본 발명의 추가의 예시적인 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램 요소를 다운로드 가능하게 하기 위한 매체가 제공되며, 이 컴퓨터 프로그램 요소는 본 발명의 이전에 설명된 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들이 상이한 주제들을 참조하여 설명된다는 점에 유의해야 한다. 특히, 일부 실시예들은 방법 유형 청구항들을 참조하여 설명되는 반면, 다른 실시예들은 디바이스 유형 청구항들을 참조하여 설명된다. 그렇지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 달리 언급되지 않는 한, 하나의 유형의 주제에 속하는 특징들의 임의의 조합에 부가하여, 상이한 주제들에 관한 특징들 간의 임의의 조합이 또한 본 출원에 개시된 것으로 간주된다는 것을 이상의 및 이하의 설명으로부터 알 것이다. 그렇지만, 모든 특징들이 조합되어 특징들의 단순 합산 이상의 시너지 효과들을 제공할 수 있다.
본 발명이 도면들 및 전술한 설명에서 상세하게 예시되고 설명되었지만, 그러한 예시 및 설명은 제한적인 것이 아니라 설명적(illustrative)이거나 예시적(exemplary)인 것으로 간주되어야 한다. 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되지 않는다. 개시된 실시예들에 대한 다른 변형들이 도면들, 개시내용, 및 종속 청구항들의 연구로부터, 청구된 발명을 실시하는 데 있어서 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되고 달성될 수 있다.
청구항들에서, “포함하는(comprising)”이라는 단어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 단수 표현(indefinite article) "한" 또는 "어떤”은 복수를 배제하지 않는다. 단일 프로세서 또는 다른 유닛이 청구항들에 인용된 몇 개의 아이템들의 기능들을 수행할 수 있다. 특정한 대책들이 서로 상이한 종속 청구항들에서 인용되고 있다는 단순한 사실이 이 대책들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구항들에서의 임의의 참조 부호들(reference signs)은 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
Claims (15)
- - 입력 유닛(20),
- 프로세싱 유닛(30),
- 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛(40), 및
- 적어도 하나의 고전압 전원(50)
을 포함하는, 차량용의 잡초 방제를 위한 장치(10)이며,
상기 입력 유닛은 환경의 적어도 하나의 이미지를 상기 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성되고,
상기 프로세싱 유닛은 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해 상기 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성되며,
상기 프로세싱 유닛은 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 상기 적어도 하나의 이미지를 분석하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하는 것은 환경 내 적어도 하나의 초목 위치의 결정을 포함하는 것이고, 상기 프로세싱 유닛은 상기 환경에서의 상기 적어도 하나의 초목 위치에서 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 동작 모드를 결정하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 초목 위치에서 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 결정된 적어도 하나의 동작 모드는 상이한 화학물질의 스프레이, 스프레이 유닛과 스프레이되는 잡초 사이의 전기장의 변화를 위한 상이한 고전압에서의 운전, 스프레이 유닛과 스프레이되는 잡초 사이의 거리의 변화를 포함하는 다수의 상이한 동작 모드들을 포함하고,
상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화(atomize)하도록 구성되고,
상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분(42)을 갖고,
상기 적어도 하나의 고전압 전원 및 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은, 상기 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 상기 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 적어도 하나의 고전압으로 유지하도록 구성되는 것인
장치(10). - 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 상기 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 분무화 후 대전되도록 구성되는 것인 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부분(42)은 상기 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질 내에 배치되도록 구성된 전극(42a)을 포함하는 것인 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 이미지를 분석하는 것은 적어도 하나의 잡초 유형의 결정을 포함하는 것인 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 이미지는 적어도 하나의 카메라에 의해 취득되었고,
상기 입력 유닛은, 상기 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때 상기 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 상기 프로세싱 유닛에 제공하도록 구성되는 것인
장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
제로 볼트 전위로 또는 그에 가깝게 유지되도록 구성된 적어도 하나의 전극(60)
을 포함하고,
상기 적어도 하나의 전극이 지평면 상에서 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛으로부터 이격되어 배치되어, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛이 활성화되면 액체 잡초 방제 화학물질이 상기 적어도 하나의 전극의 지평면 상에서의 위치에 대응하는 위치에 스프레이될 수 있도록 구성되는
장치. - - 적어도 하나의 카메라(110),
- 차량(120)에 장착된, 제1항 또는 제2항에 따른 잡초 방제를 위한 장치(10),
- 차량(120)에 장착된, 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질을 보유하도록 구성된 적어도 하나의 저장소(130)
를 포함하는, 잡초 방제를 위한 시스템(100)이며,
상기 적어도 하나의 카메라는 상기 적어도 하나의 이미지를 취득하도록 구성되며,
상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛과 상기 적어도 하나의 저장소는 서로 유체 연결되도록 구성되고,
상기 잡초 방제를 위한 장치는 상기 적어도 하나의 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화, 대전, 및 스프레이하도록 구성되는 것인
시스템(100). - 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 카메라는 상기 차량에 장착되는 것인 시스템.
- a) 환경의 적어도 하나의 이미지를 프로세싱 유닛에 제공하는 단계(210),
c) 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위해서 상기 적어도 하나의 이미지를 상기 프로세싱 유닛에 의해 분석하는 단계(220)이며, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛을 활성화시키기 위한 적어도 하나의 위치를 결정하기 위해 상기 프로세싱 유닛에 의해 상기 적어도 하나의 이미지를 분석하는 것은 환경 내 적어도 하나의 초목 위치의 결정을 포함하는 것이고, 상기 프로세싱 유닛에 의해 상기 환경에서의 상기 적어도 하나의 위치에서 결정되는 잡초 유형에 기초하여 상기 환경에서의 상기 적어도 하나의 초목 위치에서 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 적어도 하나의 동작 모드를 결정하고, 상기 적어도 하나의 초목 위치에서 사용될 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 결정된 적어도 하나의 동작 모드는 상이한 화학물질의 스프레이, 스프레이 유닛과 스프레이되는 잡초 사이의 전기장의 변화를 위한 상이한 고전압에서의 운전, 스프레이 유닛과 스프레이되는 잡초 사이의 거리의 변화를 포함하는 다수의 상이한 동작 모드들을 포함하는 단계,
f) 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해 액체 잡초 방제 화학물질을 분무화하고 대전시키는 단계(230)
를 포함하는, 차량용의 잡초 방제를 위한 방법(200)이며,
상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛은 제로 볼트 전위에 대해 고전압으로 유지되도록 구성된 적어도 하나의 부분을 갖고,
적어도 하나의 고전압 전원 및 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛이, 상기 분무화된 액체 잡초 방제 화학물질이 전기적으로 대전되도록, 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛의 상기 적어도 하나의 부분을 제로 볼트 전위에 대해 적어도 하나의 고전압으로 유지하도록 구성되는 것인
방법(200). - 제11항에 있어서, 단계 f)는 상기 액체 잡초 방제 화학물질을 대전 이전에 분무화하는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서,
단계 a)에서, 상기 적어도 하나의 이미지는 적어도 하나의 카메라에 의해 취득되었고,
상기 방법은
b) 상기 적어도 하나의 이미지가 취득되었을 때 상기 적어도 하나의 카메라와 연관된 적어도 하나의 위치를 상기 프로세싱 유닛에 제공하는 단계(240)
를 포함하는 방법. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
d) 적어도 하나의 전극을 제로 볼트 전위로 또는 그에 가깝게 유지하는 단계(250),
e) 상기 적어도 하나의 전극을 지평면 상에서 상기 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛으로부터 이격되게 배치하는 단계(260), 및
g) 적어도 하나의 화학물질 스프레이 유닛에 의해 액체 잡초 방제 화학물질을 상기 적어도 하나의 전극의 지평면 상에서의 위치에 대응하는 위치에 스프레이하는 단계(270)
를 포함하는 방법. - 프로세서에 의해 실행될 때, 제11항 또는 제12항의 방법을 수행하도록 구성된, 제1항 또는 제2항에 따른 장치를 제어하기 위한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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