KR20190139231A - 고속 잡초 방제용 시스템 - Google Patents

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KR20190139231A
KR20190139231A KR1020197031230A KR20197031230A KR20190139231A KR 20190139231 A KR20190139231 A KR 20190139231A KR 1020197031230 A KR1020197031230 A KR 1020197031230A KR 20197031230 A KR20197031230 A KR 20197031230A KR 20190139231 A KR20190139231 A KR 20190139231A
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히네르크 바스펠트
토마스 아리안스
닐스 카일홀츠
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바이엘 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템에 관한 것이다. 모듈형 시스템은 개별 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 생성하기 위한 제어 유닛을 갖는다. 제초제 혼합 모듈은 상이한 제초제를 보유하기 위한 컨테이너 및 제어 유닛으로의 접속을 위한 전기 접속 요소를 갖는다. 더욱이, 제초제 혼합 모듈의 제초제를 살포하기 위해, 노즐 세트를 구비한 노즐 로드가 존재한다. 게다가, 제초제의 살포를 제어하기 위해, 잡초의 방향에 응답하여 잡초 신호를 생성하는 카메라 모듈이 존재한다. 카메라 모듈은 고속에도 불구하고, 노즐에 제초제를 제공하기 위해 충분한 시간이 존재하는 노즐 로드로부터의 이러한 거리에 있다.

Description

고속 잡초 방제용 시스템
본 발명은 철도 차량(rail vehicle)을 위한 잡초 방제(weed control)용 모듈형 시스템, 및 특히 심지어 고속에서 사용 가능하게 유지되는 잡초 방제 시스템, 살포 열차, 및 도상(trackbed) 내의 잡초를 방제하기 위한 방법에 관한 것이다.
철도 시스템의 작업자가 지속적으로 직면하게 되는 공지의 작업은, 원하지 않는 식물, 특히 잡초를 트랙에서 제거하는 것이다. 잡초 방제를 위한 예방 조치와, 잡초가 이미 자라나 있을 때 개시되는 조치 사이에 구별이 이루어져야 하는 것이 공지되어 있다. 특히 잡초를 제거하기 위해 노력하기 위해 카메라 시스템에 기초하는 기술을 사용하는 철도 시스템이 공지되어 있지만, 잡초 방제를 위한 적절한 장비를 구비한 공지의 철도 차량은 잡초 방제가 달성될 수 있는 속도에 있어서 상당히 제한되어 있다. 잡초 방제를 위한 이들 공지의 철도 차량의 사용은, 잡초 인식이 대응하는 긴 연산 시간을 요구하고 또는 잡초에 관하여 비탄력적이기 때문에, 일반적으로 느린 서비스 여정을 요구한다.
따라서, 본 발명에 의해 다루어지는 목적은 사용된 제어 유닛, 카메라 및 열차 속도에 관하여 탄력적이고 비교적 고속 주행 속도에서 사용될 수 있는 잡초 방제용 시스템을 위한 디자인이다.
상기 목적은 독립 청구항의 주제에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 독립 청구항, 이하의 상세한 설명, 및 도면으로부터 유도된다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템이며,
- 제어 및 모니터링 모듈,
- 제초제 혼합 모듈,
- 노즐 로드, 및
- 카메라 모듈을 포함하고;
제어 및 모니터링 모듈, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드는 각각 지지 요소에 개별적으로 가역적으로 고정될 수 있고;
제어 및 모니터링 모듈은 제어 유닛을 포함하고,
제어 유닛은
- 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 발생하고;
- 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 생성하도록 구성되고;
제초제 혼합 모듈은
- 밸브 및 혼합기,
- 선택적 유체 접속부의 밸브 및 혼합기에 선택적으로 유체적으로 접속되어 있는, 상이한 제초제를 보유하기 위한 컨테이너,
- 제어 유닛에 발생된 제1 제어 신호가 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기에 유도될 수 있도록, 제어 유닛의 접속 요소로의 전기 신호 접속이 그를 통해 이루어질 수 있는 접속 요소를 포함하고;
카메라 모듈은
- 노즐 로드로의 미리규정된 거리를 갖고,
- 제어 유닛으로의 미리규정된 거리를 갖고,
- 제어 유닛, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드의 각각으로부터 공간적으로 분리되어 있고,
- 그 공통 운동 방향에서 제어 유닛, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드의 전방에 위치되어 있고,
- 잡초의 검출에 응답하여 잡초 신호를 발생하도록 구성되고;
카메라 모듈의 잡초 신호에 의한 제1 세트의 제어 신호의 발생 및 제2 세트의 제어 신호의 발생은 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 선로 상의 잡초 방제를 위한 살포 열차이며, 하나 이상의 운반 화차 상에 본 발명에 따른 모듈형 시스템, 및 카메라 모듈을 가역적으로 수용하기 위한 제2 화차를 포함하고, 제2 화차는 주행 방향에서 하나 이상의 화차의 전방에 배열된다.
본 발명의 다른 목적은 도상 내의 잡초를 방제하기 위한 방법이며,
- 제어 유닛을 포함하는 제어 및 모니터링 모듈을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계,
- 제초제 혼합 모듈을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계,
- 노즐 로드를 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계로서, 노즐 로드는 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적인 것인, 노즐 로드 가역적 고정 단계,
- 제초제 혼합 모듈과 노즐 로드 사이에 유체 접속부를 생성하는 단계,
- 운반 화차의 주행 방향에서 운반 화차의 전방에 이격되어 있는 카메라 모듈을 사용하여 잡초 신호를 발생하는 단계,
- 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 제어 유닛에 의해 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 조작하는 단계,
- 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 제어 유닛에 의해 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 조작하는 단계, 및
- 노즐 로드 내의 노즐을 통한 선로 상의 제초제 혼합물의 선택적 살포 단계를 포함한다.
본 발명은 본 발명의 목적들(모듈형 시스템, 살포 열차, 방법)을 구분하지 않고 이하에 더 상세히 설명된다. 이하의 설명은 대신에 이들이 제공되는 맥락(모듈형 시스템, 살포 열차, 방법)에 무관하게, 본 발명의 모든 목적들에 유사한 방식으로 적용되도록 의도된다.
단계들이 본 발명에 따른 방법의 설명 중에 연대적 순서로 열거되면, 이는 단계들이 또한 주어진 순서로 실행되어야 하는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 본 발명은 대신에, 일 단계가 다른 단계에 기초하지 않으면, 일 순서로 열거된 단계들이 임의의 원하는 순서로 또는 서로 병행하여 실행될 수 있는 것으로 이해되어야 하고, 이는 각각의 경우에 단계들의 설명으로부터 명백할 것이다. 따라서 본 명세서에 열거된 특정 순서는 단지 본 발명의 바람직한 실시예를 구성한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템이 제시된다. 모듈형 시스템은 제어 유닛, 제초제 혼합 모듈, 노즐 로드 및 카메라 모듈에 포함된 제어 유닛을 갖는다.
제어 유닛은 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 개별 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호 및 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 발생하기 위해 구성된다.
제초제 혼합 모듈은 선택적 유체 접속부 내의 밸브 및 혼합기에 선택적으로 유체적으로 접속된 상이한 제초제를 보유하기 위한 컨테이너, 및 제어 유닛의 접속 요소로의 전기 신호 접속이 그를 통해 제어 유닛에서 생성될 수 있어, 발생된 제1 제어 신호가 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기에 유도될 수 있게 하는 접속 요소를 갖는다.
각각의 경우에 제어 유닛 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적인 노즐 로드는 제초제를 살포하기 위한 제1 세트의 노즐 및 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기 중 선택된 것으로의 유체 접속부를 갖는다.
카메라 모듈은 잡초의 검출에 응답하여 잡초 신호를 발생한다. 이와 같이 함으로써, 카메라 모듈의 잡초 신호에 의한 제1 세트의 제어 신호의 발생 및 제2 세트의 제어 신호의 발생은 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다.
카메라 모듈 자체는 노즐 로드로부터 미리규정된 거리에 위치되고, 제어 및 모니터링 모듈, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드로부터 공간적으로 분리되고, 공통 운동 방향에서 이들의 전방에 배열된다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 철도 차량을 위한 잡초 방제용 살포 열차가 제시된다. 살포 열차는 하나 이상의 운반 화차 상에 잡초 방제용 모듈형 시스템, 및 카메라 모듈을 가역적으로 보유하기 위한 제2 화차를 포함한다. 제2 화차는 주행 방향에서 하나 이상의 운반 화차의 전방에 배열된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 도상 내의 잡초를 방제하기 위한 방법이 제시된다. 방법은 특히, 제어 및 모니터링 모듈의 제어 유닛을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계, 제초제 혼합 모듈을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계, 노즐 로드를 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계를 포함하고, 노즐 로드는 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적이다.
방법은 제초제 혼합 모듈과 노즐 로드 사이에 유체 접속부를 생성하는 단계, 및 운반 화차의 주행 방향에서 화차의 전방에 소정 거리 이격되어 배열되어 있는 카메라 모듈을 사용하여 잡초 신호를 발생하는 단계를 더 포함한다.
제어 및 모니터링 모듈의 제어 유닛은 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 조작한다. 이 조작은 카메라 모듈로부터의 잡초 신호에 의존한다.
방법은 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 제어 및 모니터링 모듈의 제어 유닛에 의해 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 조작하는 단계, 및 선로 상으로의 노즐 로드의 노즐을 통한 제초제 혼합물의 선택적 살포 단계를 더 포함한다.
이하의 용어, 표현, 및 정의가 본 명세서에 사용된다:
용어 "모듈형 시스템"은, 제시된 살포 열차의 맥락에서, 도상을 위한 잡초 방제부가 그로부터 조립될 수 있는 상이한 모듈이 이용 가능한 사실을 기술한다. 사용된 개별 모듈 - 특히 수송의 경우에 - 은 서로 독립적이다. 이들은 선로 상의 잡초 방제를 위한 동작적 전체 시스템 내로 목적지에서 - 즉, 잡초 방제를 위한 배치 위치에서 - 조립될 수도 있다.
용어 "잡초 방제"는 존재하는 잡초를 선택적으로 제거하도록 노력하기 위해 제초제를 확산하기 위한 프로세스를 기술한다. 게다가, 이 기술의 맥락에서, 잡초 방제는 사전 조치를 포함하는 것으로 이해되어야 하는데; 즉, 이러한 조치는 잡초가 처음에 발생하는 것을 방지하는 데 사용된다.
용어 "철도 차량"은 선로 수송을 위한 화차 및/또는 기관차를 기술한다. 철도 차량은 일반적으로 서로 평행하게 연장하는 2개의 레일 상에 장착될 수 있는 2개의 차륜을 각각 갖는 적어도 2개의 차축을 갖는다. 2개의 차축은 일반적으로 적절한 구조체(예를 들어, 수송될 상품 또는 승객을 수용하기 위한)가 장착될 수 있는 차대에 연결될 수 있다.
용어 "제어 유닛"은 여기서 입력 신호를 처리하고 입력 신호에 따라 출력 신호를 발생하도록 구성된 유닛을 칭한다. 입력 신호는 지면에 대한 제어 유닛의 이동 속도, 또는 카메라 모듈의 다른 출력 신호와 같은, 상이한 소스를 가질 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈이 예를 들어 특정 잡초에 제어 유닛에 의해 할당된 이미지 데이터를 발생하면, 제어 유닛은 제어 유닛의 출력 신호를 통해 개별적으로 제어 가능한 밸브 및 혼합기에 의해 잡초-특정 제초제 혼합물을 제공하기 위해 출력 신호를 또한 발생할 수 있다. 노즐 로드의 노즐 - 잠재적으로 또한 혼합기 및 밸브 - 에 제어 유닛에 의해 유도되는 다른 출력 신호 세트를 사용하여, 제초제 혼합물은 도상 및 연관된 제방에 살포될 수 있다. 제어 유닛은 운반 화차에 가역적으로 부착될 수 있는 제어 및 모니터링 모듈의 부분이다.
게다가, 노즐 로드의 노즐은 제방의 측면에서 연장하는 경로에 살포하기 위해 또한 제공될 수 있다.
용어 "제어 및 모니터링 모듈"은 철도 차량을 위한 잡초 방제를 위해, 제시된 모듈형 시스템의 중앙 제어 모듈로서 이해될 수 있는 내장형 모듈이다. 제어 및 모니터링 모듈에서, 본질적으로, 모든 제어 신호가 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템의 전체 기능을 보장하기 위해 제어 유닛에 의해 발생되고 또는 처리된다. 게다가, 제어 유닛은 제어 유닛의 기능부일 수 있는 제어 패널을 통해 노즐 로드를 통한 제초제 배출시에 수동 개입을 위해 또한 사용될 수 있다.
용어 "공간적으로 독립적"이라는 것은 여기서 모듈 또는 구성요소가 임의의 방식으로 다른 구성요소에 물리적으로 연결되지 않은 것을 의미한다. 실제로, 이는 전체 시스템에서 다른 구성요소에 독립적으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 노즐 로드는 제어 및 모니터링 모듈에 독립적으로 그리고 또한 제초제 혼합 모듈에 독립적으로 운반 화차에 개별적으로 부착될 수 있다. 다른 예는 카메라 모듈에 관한 것이다. 이는 다른 구성요소 또는 모듈에 독립적으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 이는 선행 탱크 차량 상에 장착될 수 있고 또는 드론에 부착될 수 있다. 그럼에도, 이는 언제나 다른 모듈들 중 하나 - 예를 들어, 노즐 로드 - 로부터 미리규정된 거리를 가질 수 있다.
용어 "제어 신호"는 제어기에 의해 발생되고 그 동작에 있어서 활성화기 - 예를 들어, 밸브 또는 노즐의 형태의 - 를 제어하는 전기 신호를 기술한다. 게다가, 이는 또한 일반적인 잡초 또는 특유한(특정) 잡초가 검출되어 있는 것을 제어 유닛에 신호하는, 카메라 모듈로부터 제어 유닛으로의 데이터 라인 상의 신호이다.
용어 "제초제 혼합 모듈"은 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템의 다른 모듈을 기술한다. 제초제 혼합 모듈은 상이한 제초제를 보유할 수 있는 복수의 컨테이너를 갖는다. 게다가, 상이한 제초제 혼합물, 바람직하게는 잡초-특정 제초제 혼합물이 현장에서 생성될 수 있도록 하는 복수의 밸브 및 혼합기가 제시된다. 제초제 혼합 모듈은 상이한 커넥터: 물 접속부 및 제초제 혼합 모듈의 기능을 제어하고 모니터링하기 위한 복수의 전기 케이블을 추가로 가질 수 있다. 더욱이, 부가의 라인이 컨테이너 중 하나 이상을 적절한 제초제로 재충전하기 위해 제시될 수 있다. 더욱이, 노즐 로드로의 공급 라인을 위한 커넥터가 존재할 수 있다.
용어 "노즐 로드"는 제초제 혼합물을 확산하기 위한 복수의 노즐이 존재하는 캐리어 프레임을 기술한다. 노즐 로드는 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템의 다른 모듈이다. 노즐 로드는 또한 개별 노즐의 기능이 그를 통해 제어될 수 있는 복수의 바람직한 전기 및/또는 공압 접속부를 또한 갖는다. 게다가, 노즐 로드는 제초제 혼합물 및/또는 물 및/또는 압축 공기의 공급 라인을 위한 하나 이상의 접속부를 가질 수 있다. 노즐 로드는 캐리어 요소 또는 운반 화차에 가역적으로 고정될 수 있다.
용어 "선택적 유체 접속부"는 가스 또는 액체를 위한 소스와 싱크 사이의 접속부를 기술한다. 유체 접속부의 선택성이라는 것은, 접속부의 강도 - 즉 접속부의 단면 및/또는 유속 및 따라서 유체 접속부에 의해 수송되는 재료량 - 가 선택적으로 제어될 수 있다는 것을 지시한다. 통상적으로, 이 제어 영향은 하나 이상의 밸브를 사용하여 수행될 수 있다.
용어 "지지 요소"는 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템의 모듈을 위한 공통 베이스를 기술한다. 지지 요소 상에 - 즉 그 상부에 - 모든 모듈이 장착될 필요는 없다. 이들은 또한 그 측면에 또는 아래에서 지지 요소에 가역적으로 연결 가능할 수 있다.
용어 "컨테이너 디자인으로"는 여기에 제시된 모듈형 시스템의 모듈형 디자인에 직접으로 관련된다. 모듈형 시스템의 모듈의 모두 또는 일부는 각각 표준 컨테이너 - 예를 들어, 표준 20-피트 컨테이너 - 내로 일체화될 수 있다. 표준 컨테이너는 바람직하게는 ISO 표준 668:2013-08에서 기술되어 있는 이들 컨테이너를 의미하는 것으로 이해된다. 물론, 다른 컨테이너 크기가 또한 가능하다. 용어 "컨테이너 디자인"은 또한 예를 들어, 통상적으로 사용된 수단(예를 들어, 표준 컨테이너의 수송을 위해 구성된 트럭, 항공기, 또는 선박)으로 이러한 표준 컨테이너에 일체화된 모듈을 수송하는 것이 가능한, 표준 컨테이너 내에 일체화될 수 있는 이러한 모듈을 포착하도록 의도된다. 예를 들어, 하나 이상의 모듈은 표준 컨테이너의 플랫폼과 동일한 치수를 갖는 플랫폼(베이스판), 및 측벽을 갖고, 루프 패널(roof panel)이 플랫폼 및/또는 측벽 상에 설치될 수 있어, 모듈이 봉입될 수 있게 되고 봉입된 모듈은 표준 컨테이너를 구성하는 것이 고려 가능하다. 컨테이너 구성의 장점은, 무엇보다도, 상이한 모듈이 각각의 컨테이너 내에 합체될 수 있다는 사실이다. 이는 예를 들어, 제어 및 모니터링 모듈, 제초제 혼합 모듈, 또는 라운지 또는 저장 모듈에 적용된다.
"카메라" 모듈은 적어도 하나의 전자 카메라 및 평가 전자 기기를 갖는다. 카메라 모듈은 통상적으로 잡초 방제용 모듈형 시스템의 전술된 컨테이너-크기 모듈보다 훨씬 더 작은 치수를 갖는다. 카메라 모듈은 데이터 교환 목적으로 전기 접속부를 통해 제어 및 모니터링 모듈의 제어 유닛에 접속될 수 있다. 카메라 모듈은 제어 유닛에 직접 원시 데이터를 전송할 수 있고, 또는 카메라에 의해 레코딩된 이미지 데이터의 전처리가 카메라 내에서 발생할 수 있다. 양 경우에, 카메라 모듈의 카메라는 그 전방에 위치된 선로의 섹션의 도상에 지향될 수 있다. 카메라 모듈의 데이터의 처리를 보장하고 필수 제초제가 노즐 로드의 노즐에서 사용을 위한 준비가 되게 하기 위해 - 예를 들어 유체 접속부에 의해 이들 제초제를 수송하기 위해 - 카메라 모듈은 노즐 로드의 현저하게 전방에 제공될 수 있다.
게다가, 카메라 시스템은 예를 들어 도상 세그먼트에 할당되고, 그리고/또는 잡초-특정 데이터 및 신호를 발생하는 복수의 개별 카메라를 가질 수 있다. 카메라의 이미지 데이터는 또한 일반적으로 또는 더 구체적으로 잡초를 인식하기 위해 서로 상관될 수 있다.
용어 "잡초 신호"는 그 특정 성질에 의해 잡초/잡초들의 존재를 지시하는 하나 이상의 전기 신호를 기술할 수 있다. 이들 잡초 신호 중 하나에 기초하여, 제초제 및/또는 제초제 혼합물이 잡초 방제를 위해 제공될 수 있다. 특히, 잡초 신호는 또한 특정 잡초의 인식을 신호하는 잡초-특정 잡초 신호일 수 있다.
용어 "잡초-특정 잡초 신호"는 그 특정 성질에 의해 특정 잡초종의 존재를 지시하는 하나 이상의 전기 신호를 기술할 수 있다. 이들 잡초-특정 잡초 신호 중 하나에 기초하여, 잡초-특정 제초제 및/또는 제초제 혼합물이 특정 잡초종을 제거하기 위해 제공될 수 있다.
용어 "잡초-특정 제초제" 또는 "잡초-특정 제초제 혼합물"은 특정 잡초가 방제되는 수단을 기술한다.
용어 "전력 모듈"은 잡초 방제용 모듈형 시스템의 다른 모듈을 기술한다. 전력 모듈은 컨테이너 구성으로 존재할 수 있다. 대안적으로, 봉입체가 예를 들어, 전기를 생성하기 위한 발전기를 외부 영향에 대해 보호할 수 있다. 이 봉입체는, 표준 컨테이너의 베이스 플랫폼을 재차 표현하는 플랫폼 상에 다른 요소에 추가로 장착될 수 있다.
용어 "운반 화차"는 여기에 제시된 디자인의 맥락에서, 지지 프레임을 갖지만 다른 고정 구조체는 갖지 않는 플랫 화차(flat wagon)의 형태의 화차를 기술한다. 차축은 통상적으로 보기(bogy) 상에 장착된다.
용어 "라운지 모듈"은 잡초 방제용 모듈형 시스템의 다른 선택적 모듈을 기술한다. 이 모듈은 컨테이너 디자인으로 또한 구체화될 수 있다. 시설은 사람이 체류하게 하기 위해 - 예를 들어, 휴식을 위해 또는 작업 목적으로 제공될 수 있다.
용어 "폐쇄 레일 노즐"은 본 명세서의 맥락에서, 레일들 위 및 사이의 영역에서 노즐 로드 상에 위치되어 있는 노즐을 지정한다. 이러한 노즐은 본질적으로 선로의 개별 섹션들 사이의 도상을 살포할 수 있다. 다른 한편으로, 용어 "제방 노즐"은 도상의 제방 위 또는 옆에서 노즐 로드 상에 위치되어 있고 사용시에 도상의 제방을 살포하도록 구성된 노즐을 기술한다.
"하프-제트 노즐"과 "풀-제트 노즐" 사이의 구별이 여기서 이루어진다. 풀-제트 노즐은 노즐 방향에 수직으로 정렬된 축에 관하여 대칭으로 전파하는 살포 제트를 생성한다. 대조적으로, 하프-제트 노즐의 살포 제트는 노즐 방향에 수직으로 정렬된 축에 비대칭이어서, 예를 들어, 살포 제트가 수직으로 정렬된 축의 단지 하나의 측면에만 생성되게 된다. 이는 노즐의 특정 형상화에 의해 또는 차폐 플레이트에 의해 달성될 수 있다. 이와 무관하게, 노즐은 스푼 노즐로서 설계된다. 이들 노즐에서, 스푼형 차폐부는, 예를 들어 살포 열차의 기류에 대해, 노즐로부터 나올 때 살포 제트를 차단한다.
철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템의 여기에 제시된 개념은 살포 열차 또는 대응 방법에 상응하는 방식으로 적용되는 다수의 장점 및 기술적 효과를 갖는다.
한편으로, 제시된 시스템의 모듈형 디자인은 위치 및 시간에 관한 탄력적인 배치 옵션을 생성한다. 개별 모듈은 이어서 예를 들어 공중 화물에 의해 다른 위치로 수송될 수 있게 하기 위해, 언제나 운반 화차로부터 탈착될 수 있다. 일단 목적지에 도달하면, 제시된 시스템은 잡초 방제가 이제 이 목적지에서 수행될 수 있도록 새로운 운반 화차 상에 장착될 수 있다.
다른 한편으로, 모듈형 시스템은 고속 열차 속도로 잡초를 방제하기 위해 설계된다. 공지의 시스템에서, 카메라 모듈이 항상 제어 유닛의 바로 부근에 - 또는 적어도 동일한 차량 상에 - 제공된다. 임의의 또는 특정한(특정) 잡초를 인식하기 위한 요구된 연산 시간 - 카메라 모듈에서 또는 제어 유닛에서 - 은 비교적 길어, 비교적 고속 열차 속도에서, 제초제를 전달하기 위한 노즐 로드는 이미 검출된 잡초를 통과하였고 제초제 전달이 따라서 너무 늦게 발생하게 될 것이다. 제어 유닛 또는 노즐 로드의 전방에 카메라 또는 카메라 모듈을 위치설정함으로써, 식 "이용 가능한 시간 = 노즐 로드와 카메라 모듈 사이의 거리를 속도로 나눈 값"에 따라, 잡초를 식별하기 위한 또는 노즐에서 제초제 혼합물을 제공하기 위한 결정적인 시간이 제공된다. 따라서, 카메라 모듈이 제초제-전달 노즐 로드의 더 전방에 위치될수록, 열차가 더 고속으로 주행할 수 있다.
따라서, 제초제가 준비될 트랙의 섹션은 일반 열차 주행을 위해 재차 훨씬 더 신속하게 비워지게 된다. 이는 트랙 운영자를 위한 기술적(타임테이블) 및 경제적 이익의 모두를 갖는다.
이를 달성하기 위해, 카메라 모듈이 열차의 다른 차량 상에 직접 장착되는 것이 심지어 필요하지 않다. 오히려, 카메라 모듈은 또한 바람직하게는 노즐 로드를 갖고 열차의 전방에서 일정한 거리에서 주행하는 선행 열차 상에 장착될 수 있다. 이 경우에, 카메라 모듈의 데이터는 제어 유닛에 무선으로 전송될 수 있다. 필수적인 특징은 이 경우에도, 카메라 데이터의 실시간 처리가 노즐 로드에 의해 제초제를 전달하기 위한 정확한 시간을 계산하도록 수행될 수 있다. 따라서, 카메라 데이터로부터 잡초의 위치를 갖는 정교한 맵(잡초 맵)을 생성할 필요가 없다.
게다가, 카메라 모듈을 구비하고 바람직하게는 열차 또는 노즐 로드의 전방에 일정한 거리에서 비행하는 드론을 사용하는 것이 또한 가능하다. 또한 이 경우에도, 카메라 데이터는 제어 유닛에 무선으로 전송될 것이고; 이 경우에도 또한, 카메라 데이터의 실시간 처리가 잡초 맵의 필요 없이 수행된다.
제안된 디자인은 따라서, 더 낮고 따라서 또한 더 저가인, 사용된 제어 유닛의 사용 가능한 연산 속도에 관한 그리고 살포 열차가 주행할 수 있는 속도에 관한 훨씬 더 고도의 탄력성을 허용한다.
이하, 모듈형 시스템의 다른 예시적인 실시예가 제시될 것이고, 이는 살포 열차 및 이에 따라 제시된 방법의 모두에 준용하여 적용될 수 있다.
제어 및 모니터링 모듈은 제어 유닛에 추가하여 다른 구성요소를 보유할 수 있다. 이들은 작업자를 위한 작업 장소, 및 모니터 및 다른 모니터링 장비 또는 날씨 데이터 또는 지리학적 정보 시스템으로부터의 데이터의 수신기를 포함할 수 있다.
지지 요소는 레일 상에 사용을 위한 운반 화차일 수 있다. 운반 화차는 화물을 보유하기 위한 의사-표준화된 열차의 차량 - 컨테이너형 모듈과 같은 - 일 수 있다.
카메라 모듈은 제어 유닛의 앞에서 주행하는 차량에 가역적으로 부착될 수 있다. 주행 방향에서 노즐 로드를 운반하는 차량의 전방에 결합된 차량은 예를 들어, 호스 라인을 통해 제초제 혼합 모듈에 제공될 수 있는 혼합수를 보유하기 위해 적합한 탱크 차량일 수 있다. 그러나, 앞에서 주행하는 화차는 또한 제어 유닛을 갖는 제어 및 모니터링 모듈이 가역적으로 고정되는 운반 화차를 견인하는 기관차라 칭할 수 있다. 이 경우에, 카메라 모듈과 제어 유닛 사이의 거리는 각각의 경우에 고정되거나 또는 항상 인지된다.
더욱이, 카메라 모듈은 - 잠재적으로 자율적으로 동작하는 - 드론 또는 멀티-콥터(multi-copter) 상에 장착될 수 있다. 이러한 무인 비행 물체는 살포 열차의 전방에서 제어 유닛/노즐 로드로부터 고정된 또는 일시적으로 인지된 거리에서 비행할 수 있다. 전력 모듈의 플랫폼은 런칭 및 랜딩 패드로서 사용될 수 있다. 비행 물체가 연료가 고갈될 위협에 있으면 살포 열차를 정지해야 하지 않기 위해, 의사 "온-더-플라이 교환(on-the-fly exchange)"으로 연료 재공급되도록 비행 물체의 작업을 수행할 수 있는, 제2 카메라 모듈을 갖는 제2 비행 물체가 사용될 수 있다. 비행 물체는 전기적으로 동작되거나 또는 연료-동력식 모터를 또한 가질 수 있다. 비행 물체로부터 제어 유닛까지 또는 노즐 로드까지의 거리는 GPS 네비게이션을 통해 결정되고 조정될 수 있다. 적절한 방법이 양호하게 공지되어 있다. 이 변형예는 또한 잡초 맵을 전제하지 않는다. 대신에, 카메라 모듈의 데이터는 노즐 로드를 통한 제초제의 전달로 직접 변환될 수 있다.
카메라 모듈은 또한 제어 유닛 및 노즐 로드를 운반하는 살포 열차의 전방에서 주행하는 열차 상에 장착될 수도 있다. 바람직하게는, 선행 열차는 살포 열차로부터 일정한 거리를 유지한다. 이는 제초제로 잡초를 제거하기 위해 노력해야 하는지 여부의 계산을 위해 이용 가능한 시간이 일정한 것을 의미한다. 대안적으로, 선행 열차는 살포 열차로부터 시간 가변 거리를 가질 수 있다. 이러한 속도차 및 따라서 가변 거리는 제어 유닛에 의해 노즐 로드를 통한 제초제의 전달을 위한 시간 계산에 허용될 수 있다.
카메라 모듈은 또한 잡초-특정 잡초 신호를 발생하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 카메라 모듈로부터 잡초-특정 잡초 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 게다가, 제어 유닛은 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 발생하도록 구성될 수 있다.
게다가, 노즐 로드는 1개의 폐쇄 레일 노즐 그룹 및 2개의 제방 노즐 그룹을 가질 수 있다. 이들 그룹의 각각은 적어도 하나의 노즐을 가져야 한다. 그룹 내에서, 레일의 경로에 수직으로 연장하는 라인 상에 본질적으로 장착되어 있는 각각의 노즐에 접근하여, 개별적으로 바람직하게는 잡초-특정 제초제가 단지 각각의 접근된 노즐을 통해 분배될 수 있게 하는 것이 또한 가능하다. 이 방식으로, 대응 제초제는 도상 내에서 매우 정밀하게 살포될 수 있다. 이는 전달된 전체 제초제의 양의 대응 감소 및 따라서 제초제량의 절약에 기인하는 더 낮은 환경적 영향 및 비용 절감을 야기한다.
모듈형 시스템의 다른 유리한 예시적인 실시예에서, 그 아래에 대각선으로 위치된 선로에 가장 근접한 폐쇄 레일 노즐 그룹으로부터 이 폐쇄 레일 노즐이 하프-제트 노즐이고, 다른 폐쇄 레일 노즐은 풀-제트 노즐이다. 특히, 하프-제트 노즐은 레일이 살포되지 않도록 배향될 수 있다. 이 방식으로, 제초제 사용량은 환경 친화적인 방식으로 더 감소될 수 있고, 어떠한 그리스 필름도 레일 상에 형성되지 않아 살포 열차의 긴급 제동 특성이 악영향을 받지 않게 된다.
다른 예시적인 실시예에 대응하는 유사한 배열에서, 그 아래에 대각선으로 위치된 선로에 가장 근접한 2개의 제방 노즐 그룹은 하프-제트 노즐이고, 다른 제방 노즐은 풀-제트 노즐이다. 이 배열의 장점에 대해, 동일한 것이 폐쇄 레일 노즐에 적용된다.
모듈형 시스템의 부가의 유리한 예시적인 실시예는, 노즐 로드의 노즐이 스푼 노즐인 것을 제공할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 살포 제트의 출구는 제초제 혼합물용 출구 개구 주위에 원형으로 위치된 압축 공기 출구에 의해 형성된다. 이는 살포 열차의 더 고속에서의 살포 제트의 오기능을 상쇄하여, 더욱 더 고속의 열차 속도가 노즐 로드의 살포 제트의 효용성에 너무 많이 악영향을 미치지 않고 가능하다.
모듈형 시스템의 다른 예시적인 실시예는, 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈이 컨테이너 디자인으로 구체화되는 것을 제공할 수 있다. 제공된 컨테이너는 따라서 표준화된 방식으로 각각의 운반 화차 상에 깔끔하게 장착될 수 있다.
모듈형 시스템의 확장된 예시적인 실시예는, 전력 모듈이 모듈형 디자인 및/또는 컨테이너 디자인으로 플랫폼 상에 추가로 존재하는 것을 제공할 수 있다. 전력 모듈은 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 전기적으로 접속될 수 있다. 게다가, 전력 모듈은 또한 지지 요소 - 즉, 운반 화차 - 에 가역적으로 고정될 수 있다.
전력 모듈은 제어 및 모니터링 모듈과 제초제 혼합 모듈 사이에 위치되고, 부가적으로 액세스 가능한 플랫폼으로서 작용할 수 있다. 이는 에너지 발생을 위한 실제 모듈이 운반 화차의 전체 폭을 점유하지 않을 때 항상 타당하다. 이 플랫폼은 또한 집합, 대피 및 안전 플랫폼으로서 그리고/또는 전술된 비행 물체를 위한 런치 및 랜딩 패드로서 사용될 수 있다.
게다가, 모듈형 시스템의 일 예시적인 실시예에 따르면, 운반 화차는 표준 80-피트 운반 화차일 수 있다. 이는 이중 차축 또는 단일 단부 차축 및 중앙 차축 - 각각의 경우에 단부에 - 을 가질 수 있다. 이중 차축의 장점은 운반 화차의 더 조용한 구동 거동이다.
대안으로서 그리고 모듈형 시스템의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 운반 화차는 그 각각이 표준 80-피트 운반 화차보다 더 짧은, 함께 결합된 복수의 운반 화차 - 예를 들어, 2, 3 또는 4개 - 로 이루어질 수 있다. 이는 철도 차량 상의 모듈의 적재에 관하여 더욱 더 큰 탄력성을 제공한다.
모듈형 시스템의 다른 유리한 예시적인 실시예는, 노즐 로드가 제어 및 모니터링 모듈 아래의 지지 요소에 고정되는 것을 제공할 수도 있다. 이는 노즐 로드의 기능이 제어 및 모니터링 모듈로부터 직접 관찰 가능한 것을 의미한다. 대안적으로 또는 게다가, 감시 카메라 및 모니터가 노즐 로드의 기능을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.
다른 바람직한 실시예는 다음과 같다:
1. 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템이며,
- 제어 유닛으로서,
- 잡초-특정 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 개별 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 발생하고;
- 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 발생하도록 구성된, 제어 유닛; 및
- 제초제 혼합 모듈로서,
- 선택적 유체 접속부의 밸브 및 혼합기에 선택적으로 유체적으로 접속되어 있는, 상이한 제초제를 보유하기 위한 컨테이너,
- 제어 유닛에 발생된 제1 제어 신호가 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기에 유도될 수 있도록, 제어 유닛의 접속 요소로의 전기 신호 접속이 그를 통해 이루어질 수 있는 접속 요소를 갖는, 제초제 혼합 모듈, 및
- 각각의 경우에 제어 유닛 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적이고,
- 제초제를 살포하기 위한 제1 세트의 노즐, 및
- 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기 중 선택된 것으로의 유체 접속부를 갖는, 노즐 로드,
- 잡초의 검출에 응답하여 제어 신호를 발생하는 카메라 모듈을 갖고,
제어 신호에 의한 제1 세트의 제어 신호의 발생 및 제2 세트의 제어 신호의 발생은 제어 유닛에 의해 제어될 수 있고,
카메라 모듈은 노즐 로드로의 미리규정된 거리를 갖고,
제어 유닛, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드의 각각으로부터 공간적으로 분리되어 있고,
그 공통 운동 방향에서 제어 유닛, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드의 전방에 배열되어 있고,
카메라 모듈은 제어 유닛으로부터 미리규정된 거리를 갖고, 제어 유닛, 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드의 공통 운동 방향에서 제어 유닛 및 제초제 혼합 모듈로부터 공간적으로 분리되어 있는, 모듈형 시스템.
2. 실시예 1에 있어서, 제어 유닛은 제초제 혼합 모듈 및 노즐 로드와 함께, 지지 요소에 가역적으로 개별적으로 고정될 수 있는 제어 및 모니터링 모듈의 부분인, 모듈형 시스템.
3. 실시예 2에 있어서,
지지 요소는 레일 상에 사용을 위한 운반 화차인, 모듈형 시스템.
4. 실시예 1, 2 또는 3 중 하나에 있어서,
카메라 모듈은 제어 유닛의 앞에서 주행하는 차량에 가역적으로 부착되는, 모듈형 시스템.
5. 실시예 1, 2 또는 3 또는 4 중 하나에 있어서, 카메라 모듈은 드론에 부착되는, 모듈형 시스템.
6. 실시예 1, 2, 3, 4 또는 5 중 하나에 있어서, 카메라 모듈은 제어 유닛 및 노즐 로드를 운반하는 열차의 앞에서 주행하는 열차에 장착되는, 모듈형 시스템.
7. 실시예 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 하나에 있어서, 카메라 모듈은 잡초-특정 신호를 발생하도록 구성되고,
제어 유닛은 카메라 모듈로부터 특정 잡초 신호를 수신하도록 구성되고, 제어 유닛은 제1 세트의 제어 신호의 생성 중에 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 잡초-특정 잡초 신호를 발생하도록 구성되는, 모듈형 시스템.
8. 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7 중 하나에 있어서, 노즐 로드는 폐쇄 레일 노즐 그룹 및 2개의 제방 노즐 그룹을 갖는, 모듈형 시스템.
9. 실시예 8에 있어서, 그 아래에 대각선으로 위치된 선로에 가장 근접한 폐쇄 레일 노즐 그룹으로부터 이 폐쇄 레일 노즐이 하프-제트 노즐이고, 다른 폐쇄 레일 노즐은 풀-제트 노즐인, 모듈형 시스템.
10. 실시예 8 또는 9에 있어서, 그 아래에 대각선으로 위치된 선로에 가장 근접한 2개의 제방 노즐 그룹으로부터 이 제방 노즐은 하프-제트 노즐이고, 다른 폐쇄 레일 노즐은 풀-제트 노즐인, 모듈형 시스템.
11. 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 중 하나에 있어서, 노즐 로드의 노즐은 스푼 노즐이고, 살포 제트의 출구는 제초제 혼합물용 출구 개구 주위에 원형으로 위치된 압축 공기 출구에 의해 형성되는, 모듈형 시스템.
12. 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 11 중 하나에 있어서, 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈은 컨테이너 구성으로 설계되는, 모듈형 시스템.
13. 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12 중 하나에 있어서,
- 모듈 디자인 및/또는 컨테이너 디자인의 플랫폼 상의 전력 모듈을 갖고,
전력 모듈은 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈에 전기적으로 접속 가능하고,
전력 모듈은 캐리어 요소에 가역적으로 고정될 수 있는, 모듈형 시스템.
14. 실시예 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 또는 13 중 하나에 있어서,
운반 화차는 표준 80-피트 운반 화차인, 모듈형 시스템.
15. 실시예 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 또는 13 중 하나에 있어서, 운반 화차는 함께 결합된 복수의 운반 화차로 이루어지는, 모듈형 시스템.
16. 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15 중 어느 하나에 있어서, 노즐 로드는 제어 및 혼합 모듈 아래에서 지지 요소 부착되는, 모듈형 시스템.
17. 선로 상의 잡초 방제용 살포 열차이며,
- 하나 이상의 운반 화차 상의 실시예 1 내지 16 중 하나에 따른 잡초 방제용 모듈형 시스템, 및
- 카메라 모듈의 가역적 장착을 위한 제2 화차로서, 제2 화차는 주행 방향에서 하나 이상의 운반 화차의 전방에 배열되는, 제2 화차를 갖는, 살포 열차.
18. 도상 내의 잡초를 제어하기 위한 방법이며, 방법은
- 제어 및 모니터링 모듈의 제어 유닛을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계,
- 제초제 혼합 모듈을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계,
- 노즐 로드를 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계로서, 노즐 로드는 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적인 것인, 노즐 로드 가역적 고정 단계,
- 제초제 혼합 모듈과 노즐 로드 사이에 유체 접속부를 생성하는 단계,
- 운반 화차의 주행 방향에서 운반 화차의 전방에 이격되어 있는 카메라 모듈을 사용하여 잡초 신호를 발생하는 단계,
- 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 제어 유닛에 의해 잡초-특정 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 조작하는 단계,
- 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 제어 유닛에 의해 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 조작하는 단계, 및
- 노즐 로드 내의 노즐을 통해 선로 상에 잡초-특정 제초제 혼합물을 선택적으로 살포하는 단계로서,
- 제초제 혼합 모듈은
- 선택적 유체 접속부의 밸브 및 혼합기에 선택적으로 유체적으로 접속되어 있는, 상이한 제초제를 보유하기 위한 다수의 컨테이너,
- 제어 유닛에 발생된 제1 제어 신호가 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기에 유도되도록, 제어 유닛의 접속 요소로의 전기 신호 접속이 그를 통해 이루어질 수 있는 접속 요소를 갖는, 잡초-특정 제초제 혼합물 선택적 살포 단계, 및
- 선로 상의 잡초-특정 제초제 혼합물의 선택적 살포시에 레일 헤드를 생략하는 단계를 포함하는, 방법.
본 발명의 실시예는 본 발명의 상이한 목적을 참조하여 설명되었다는 것이 주목된다. 특히, 본 발명의 몇몇 실시예는 디바이스 청구항을 사용하여 설명될 수 있고, 본 발명의 다른 실시예는 방법 청구항을 사용하여 설명될 수 있다. 그러나, 본 설명을 숙독할 때, 명시적으로 달리 언급되지 않으면, 본 발명의 일 유형의 목적에 속하는 특징의 조합에 추가하여, 본 발명의 목적의 상이한 카테고리에 속하는 특징들의 어느 임의의 조합이 가능하다는 것이 통상의 기술자에게 즉시 명백할 것이다.
본 발명의 추가의 장점 및 특징은 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 예시적인 설명으로부터 발생한다. 본 출원의 도면의 개별 도면은 단지 개략적이고, 예시적이고, 실제 축척대로 도시되어 있지 않은 것으로 간주되어야 한다.
이하의 본문에서, 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예가 예에 기초하여 이하의 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 노즐 로드의 개략도를 도시하고 있다.
도 3은 루프가 제거되어 있는 평면도로 제초제 혼합 모듈의 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 4는 전력 모듈의 평면도의 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 5는 함께 연결된 개별 모듈을 도시하고 있다.
도 6은 개별 모듈의 사시도의 예를 맥락적으로 도시하고 있다.
도 7은 잡초 방제용 모듈형 시스템을 갖는 열차의 사시도의 예를 도시하고 있다.
도 8은 모듈형 시스템을 사용하여 도상 내의 잡초를 방제하기 위한 방법을 도시하고 있다.
실시예의 대응 특징부 및/또는 구성요소에 동일한 또는 적어도 기능적으로 등가인 상이한 실시예의 특징부 또는 구성요소는 동일한 도면 부호로 표기되거나 또는 (기능적으로) 대응하는 특징부 또는 (기능적으로) 대응하는 구성요소의 도면 부호와는 그 첫번째 숫자만이 다른 상이한 도면 부호로 표기된다는 것이 주목되어야 한다. 불필요한 반복을 회피하기 위해, 전술된 실시예에 기초하여 이미 설명된 특징부 또는 구성요소는 이후에는 더 이상 상세히 설명되지 않는다.
이하에 설명되는 실시예는 단지 본 발명의 가능한 디자인 변형예의 제한된 선택만을 표현한다는 것이 또한 주목되어야 한다. 특히, 개별 실시예의 특징들을 적절한 방식으로 함께 조합하는 것이 가능하여, 여기에 명시적으로 개시된 디자인 변형예와 함께, 복수의 상이한 실시예가 통상의 기술자에 대해 명백하게 개시된 것으로 또한 고려되게 된다.
도 1은 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템(100)을 개략도로 도시하고 있다.
모듈형 시스템은 제어 및 모니터링 모듈(102), 제초제 혼합 모듈(106), 노즐 로드(108), 및 카메라 모듈(110)에 포함된 제어 유닛(104)을 갖는다. 제어 유닛(104)은 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 개별 제초제 혼합 모듈(106)의 밸브 및 혼합기(112)를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호 및 노즐 로드(108)의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 발생하기 위해 구성된다.
제초제 혼합 모듈(106)은 선택적 유체 접속부의 밸브 및 혼합기(112)에 선택적으로 유체적으로 접속되는, 상이한 제초제를 보유하기 위한 컨테이너(114), 및 제어 유닛(104)의 커넥터 요소 - 예를 들어, 외부벽 상의 플러그 커넥터 - 에 전기 신호 접속이 이를 통해 이루어질 수 있어, 제어 및 모니터링 모듈(102)의 제어 유닛(104)에 의해 발생된 제1 제어 신호가 제초제 혼합 모듈(106)의 밸브 및 혼합기(112)에 유도될 수 있게 되는 접속 요소 - 예를 들어, 외부벽 상의 플러그 커넥터 - 를 갖는다.
각각의 경우에 제어 및 모니터링 모듈(102) 및 제초제 혼합 모듈(106)의 모두에 공간적으로 독립적인 노즐 로드(108)는 제초제를 살포하기 위한 제1 세트의 노즐 및 제초제 혼합 모듈(106)의 밸브 및 혼합기(112) 중 선택된 것으로의 적어도 하나의 유체 접속부를 갖는다.
잡초의 검출에 응답하여 잡초 신호를 발생하는 카메라 모듈(110)이 제어 및 모니터링 모듈(102), 제초제 혼합 모듈(106) 및 노즐 로드(108)의 제어 유닛(104)을 운반하는 운반 화차(118)의 전방에서 주행하는 화차(116)에 고정될 수 있다. 카메라 모듈(110)은 주행 방향(120)에서 이들 화차(도시 생략)의 전방에서 도상에 초점을 맞추고 있는 복수의 개별 카메라를 가질 수 있다.
이 경우에, 잡초 신호에 의한 제1 세트의 제어 신호의 발생 및 제2 세트의 제어 신호의 발생은 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 카메라 모듈(110)은 노즐 조립체(108)로부터 미리규정된 거리를 갖는다. 카메라 모듈(110)은 제어 및 모니터링 모듈(102), 제초제 혼합 모듈(106) 및 노즐 로드(108)의 공통 이동 방향에서 제어 및 모니터링 모듈(102) 및 제초제 혼합 모듈(106)로부터 추가로 공간적으로 분리되어 있다. 이는 카메라 모듈이 제어 유닛(104) 및 노즐 로드(108)를 운반하는 운반 화차(118) 상에 장착되지 않는다는 것을 의미한다. 대신에, 카메라 모듈은 주행 방향(120)에서 적소에 가역적으로 고정되어, 심지어 고속에서도, 충분한 시간이 카메라 모듈(110)의 이미지 처리 및 노즐 로드(108)에서 대응하는 제초제 혼합물의 제공을 위해 이용 가능하게 된다.
전방으로 주행하는 화차(116)는 예를 들어, 제초제 혼합 모듈(106)을 위한 혼합수가 그로부터 호스 연결부를 통해 공급될 수 있는 탱크 화차일 수 있다. 그러나, 하나 이상의 다른 화차 또는 기관차가 또한 노즐 로드(108)와 카메라 모듈(110) 사이에 배열될 수 있다. 대안적으로, 카메라 모듈(110)은 또한 인지된 거리로 앞에서 주행하는 열차에, 또는 그 앞에서 비행하는 드론에 고정될 수 있다.
도 2는 도상(206) 및 측면 제방(208) 위에 복수의 노즐(204)을 갖는 노즐 로드(202)를 도시하고 있다. 게다가, 도 2는 도상(206) 상의 선로 트랙 섹션(210, 212)을 도시하고 있다. 노즐(216)의 예를 사용하여, 이것이 도시되어 있는 파선에 의해, 예를 들어, 풀-제트 노즐이 도상(206) 상에 제초제 혼합물을 살포할 수 있다. 외측 외부 노즐(218)의 예를 사용하여, 하프-제트 노즐의 기능이 예시되어 있다. 여기서, 노즐 제트(212)의 우측 영역은 제한되어 있어, 레일(212)은 살포될 수 없게 된다.
각각의 선로 트랙(210, 212)의 외부에 위치된 이들 노즐 - 예를 들어, 노즐(220)에 의해 도시되어 있음 - 은 각각의 제방(여기서, 제방(208)) 및 또한 제방(208)에 평행하게 연장하는 경로에 살포하기 위해 사용될 수 있다. 레일(212)에 가장 근접하게 위치된 노즐(220)의 노즐은 레일(212)은 살포되지 않도록 하프-제트 노즐로서 재차 구현된다. 동일한 것이 노즐 로드(202)의 좌측에도 적용된다.
도 3은 루프가 제거되어 있는 평면도로 제초제 혼합 모듈(106)의 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 상이한(또는 심지어 동일한) 제초제를 보유하기 위한 복수의 컨테이너(114)를 명백하게 볼 수 있는데, 예를 들어, 이들 중 4개가 여기에 도시되어 있다. 좁은 보도(gangway)(302)가 제초제 혼합 모듈(106)의 좌측 입구측을 우측 입구측에 연결한다. 복수의 파이프, 밸브 및 혼합기(304) 및 펌프(306)(예로서), 및 다른 제어 디바이스(상세히 도시되어 있지 않음)가 상이한 제초제 혼합물, 예를 들어 잡초-특정 제초제 혼합물의 혼합을 허용한다. 제초제 혼합 모듈(106)은 통상적으로, 예를 들어 ISO 668:2013-08에 따른 표준 20-피트 화물 컨테이너의 형태의 하우징 내에 위치된다.
도 4는 전력 모듈(400)의 평면도의 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 전력 모듈(400)은, 내연기관이 발전기의 도움으로 전기를 발생할 수 있는 실제 발전 블록(404)으로 이루어진다. 조작 단말(406)을 통해, 발전 블록(404)은 외부에서 제어될 수 있다. 연료용 탱크가 상부로부터 충전될 수 있다.
발전 블록(404)은 플랫폼 상에 장착되는데, 이는 예를 들어 표준 20-피트 화물 컨테이너의 베이스 영역을 점유할 수 있다. 운반 화차에 고정을 위한 고정점(402)을 또한 이 전력 모듈(400) 상에서 볼 수 있다. 측면으로의 난간(414)이 작업자를 플랫폼(408)으로부터 낙하하는 것으로부터 보호한다. 플랫폼(408)은 사다리(410)를 통해 도달될 수 있다. 이 플랫폼은 요동 도어(412)에 의해 차단될 수 있다. 전력 모듈(400)의 각각의 좌측 및 우측에는, 난간이 제공될 필요가 없다. 대신에, 전력 모듈(400)의 이들 단부를 통해, 다른 모듈 - 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈 - 이 도달될 수 있다.
도 5는 함께 연결된 복수의 모듈을 도시하고 있다. 제초제 혼합 모듈(106)은 최좌측에 위치되고, 이어서 전력 모듈(400), 제어 유닛(104)(도시 생략)을 갖는 제어 및 모니터링 모듈(102), 및 부가의 라운지 모듈(502)이 위치되어 있다. 버퍼(504)로부터, 모든 모듈은 운반 화차 상에 서로의 옆에 도시되어 있다는 것이 명백하다.
도 6은 복수의 모듈: 제초제 혼합 모듈(106), 전력 모듈(400), 제어 및 모니터링 모듈(102), 및 라운지 모듈(502)의 사시도(600)의 예를 도시하고 있다. 모든 모듈은 2개의 이중-차축 허브(604)를 갖는 운반 화차(602) 상에서 볼 수 있다. 예시된 개별 모듈의 순서는 유리한 것으로 입증되어 있다. 라운지 모듈(502)은 제초제 혼합 모듈(106)로부터 가장 멀리 이격하여 위치되어, 제초제 혼합 모듈(106)의 오기능의 경우(예를 들어, 미제어된 제초제 누출)에도, 보드 상의 작업자는 단지 거리에 의해 보호된다. 게다가, 노즐 로드(108)의 개략도는 운반 화차 상의 제어 및 모니터링 모듈(102) 아래에서 자명하다.
전력 모듈(400)은 제초제 혼합 모듈(106)과 제어 및 모니터링 모듈(102) 사이에 위치되고, 양 모듈에 전력을 즉시 공급할 수 있다. 에너지 모듈(400)의 플랫폼은 제초제 혼합 모듈(106) 및 제어 및 모니터링 모듈(104)의 모두로부터 쉽게 액세스 가능하다.
도 7은 저장 화차(702), 전체 잡초 방제용 모듈형 시스템을 갖는 운반 화차(704), 및 호스를 통해 제초제 혼합 모듈(106)에 공급될 수 있는 물이 이에 의해 수송될 수 있는 탱크 화차(706)로 이루어진 열차(700)의 사시도의 예를 도시하고 있다. 이 도면에서, 카메라 모듈(110)이 탱크 화차(706)의 전방 영역에 도시되어 있다. 전력 모듈(400)은 그 플랫폼을 갖고 볼 수 있다.
저장 화차(702)는 열차(700)를 위한 다양한 공급물의 저장 및 수송을 위해 사용될 수 있고; 특히, 이 방식으로 다양한 제초제가 직접 대량으로 비축 유지될 수 있다. 이는 제초제의 비축은 제초제 혼합 모듈(106) 내의 컨테이너의 용량에 제한되지 않는다는 것을 의미한다. 기관차가 열차(700)의 선두 또는 후미에 제공될 수 있다. 배향 - 즉, 노즐 로드로부터 제초제의 출구 - 은 열차의 방향에 따라 조정되어야 한다. 상이한 주행 방향을 위해 잡초 방제용 모듈형 시스템의 모듈의 어떠한 재배열도 필요하지 않다.
도 8은 도상 내의 잡초를 방제하기 위한 방법(800)을 도시하고 있다. 방법(800)은 제어 및 모니터링 모듈 내의 제어 유닛을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계(802), 제초제 혼합 모듈(HMM)을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계(804), 및 노즐 로드를 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계(806)를 포함한다. 노즐 로드는 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적이다.
게다가, 방법(800)은 제초제 혼합 모듈과 노즐 로드 사이에 유체 접속부(808)를 생성하는 단계 및 카메라 모듈을 사용하여 잡초 신호를 발생하는 단계(810)를 포함한다. 카메라 모듈은 운반 화차의 주행 방향에서 운반 화차의 전방에 소정 거리 이격하여 배열된다.
게다가, 방법(800)은 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 제어 유닛에 의해 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 조작하는 단계(812) 및 카메라 모듈의 잡초 신호에 따라 제어 유닛에 의해 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 조작하는 단계(814)를 포함한다.
이에 기초하여, 방법(800)은 노즐 로드 내의 노즐을 통해 선로 상에 제초제 혼합물의 선택적 살포 단계(816)를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예의 설명은 예시의 목적으로 사용되었다. 이들은 본 발명의 사상의 범주를 한정하도록 의도된 것은 아니다. 통상의 기술자는 본 발명의 핵심으로부터 벗어나지 않고 추가의 수정 및 변형을 안출할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 철도 차량을 위한 잡초 방제용 모듈형 시스템이며,
    - 제어 및 모니터링 모듈,
    - 제초제 혼합 모듈,
    - 노즐 로드, 및
    - 카메라 모듈
    을 포함하고;
    상기 제어 및 모니터링 모듈, 상기 제초제 혼합 모듈 및 상기 노즐 로드는 각각 지지 요소에 개별적으로 가역적으로 고정될 수 있고;
    상기 제어 및 모니터링 모듈은 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은
    - 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 상기 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 발생하고;
    - 상기 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 발생하도록 구성되고;
    상기 제초제 혼합 모듈은
    - 밸브 및 혼합기,
    - 선택적 유체 접속부의 밸브 및 혼합기에 선택적으로 유체적으로 접속되어 있는, 상이한 제초제를 보유하기 위한 컨테이너,
    - 상기 제어 유닛에 발생된 제1 제어 신호가 상기 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기에 유도될 수 있도록, 상기 제어 유닛의 접속 요소로의 전기 신호 접속이 그를 통해 이루어질 수 있는 접속 요소를 포함하고;
    상기 카메라 모듈은
    - 상기 노즐 로드로의 미리규정된 거리를 갖고,
    - 상기 제어 유닛으로의 미리규정된 거리를 갖고,
    - 상기 제어 유닛, 상기 제초제 혼합 모듈 및 상기 노즐 로드의 각각으로부터 공간적으로 분리되어 있고,
    - 그 공통 운동 방향에서 상기 제어 유닛, 상기 제초제 혼합 모듈 및 상기 노즐 로드의 전방에 위치되어 있고,
    - 잡초의 검출에 응답하여 잡초 신호를 발생하도록 구성되고;
    상기 카메라 모듈의 잡초 신호에 의한 상기 제1 세트의 제어 신호의 발생 및 상기 제2 세트의 제어 신호의 발생은 상기 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는, 모듈형 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지 요소는 레일 배치를 위한 운반 화차인, 모듈형 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 상기 제어 유닛의 앞에서 주행하는 차량에 가역적으로 부착되는, 모듈형 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 무인 비행 물체에 부착되는, 모듈형 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 잡초-특정 신호를 발생하도록 구성되고, 상기 제어 유닛은 상기 카메라 모듈로부터 잡초-특정 잡초 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 제어 유닛은 상기 제1 세트의 제어 신호의 발생 중에 잡초-특정 잡초 신호를 발생하고, 잡초-특정 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 상기 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하도록 구성되는, 모듈형 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 로드는 폐쇄 레일 노즐 그룹 및 2개의 제방 노즐 그룹을 갖는, 모듈형 시스템.
  7. 제8항에 있어서, 그 아래에 대각선으로 위치된 선로에 가장 근접한 폐쇄 레일 노즐 그룹으로부터 이들 폐쇄 레일 노즐은 하프-제트 노즐이고, 다른 폐쇄 레일 노즐은 풀-제트 노즐인, 모듈형 시스템.
  8. 제8항 또는 제9항에 있어서, 그 아래에 대각선으로 위치된 선로에 가장 근접한 2개의 제방 노즐 그룹으로부터 이들 제방 노즐은 하프-제트 노즐이고, 다른 폐쇄 레일 노즐은 풀-제트 노즐인, 모듈형 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 로드의 노즐은 스푼 노즐이고, 살포 제트의 출구는 상기 제초제 혼합물용 출구 개구 주위에 원형으로 위치된 압축 공기 출구에 의해 형성되는, 모듈형 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 로드는 상기 제어 및 혼합 모듈 아래에서 상기 지지 요소 부착되는, 모듈형 시스템.
  11. 선로 상의 잡초 방제를 위한 살포 열차이며, 하나 이상의 운반 화차 상에 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 모듈형 시스템, 및 카메라 모듈을 가역적으로 수용하기 위한 제2 화차를 포함하고, 상기 제2 화차는 주행 방향에서 하나 이상의 화차의 전방에 배열되는, 살포 열차.
  12. 제11항에 있어서,
    - 전력 모듈로서, 상기 전력 모듈은 제어 및 모니터링 모듈 및 제초제 혼합 모듈에 전기적으로 접속 가능하고, 상기 전력 모듈은 지지 요소에 가역적으로 고정될 수 있는, 전력 모듈, 및
    - 상기 제어 및 모니터링 모듈로의 관통 통로를 갖는 컨테이너 디자인의 라운지 모듈로서, 상기 라운지 모듈은 상기 지지 요소에 가역적으로 고정 가능한, 라운지 모듈을 더 포함하는, 살포 열차.
  13. 제12항에 있어서, 상기 살포 열차의 모듈은 2개의 가능한 이동 방향 중 하나에서 이하의 순서: 제초제 혼합 모듈, 전력 모듈, 제어 및 모니터링 모듈, 라운지 모듈의 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는, 살포 열차.
  14. 도상 내의 잡초를 방제하기 위한 방법이며,
    - 제어 유닛을 포함하는 제어 및 모니터링 모듈을 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계,
    - 제초제 혼합 모듈을 상기 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계,
    - 노즐 로드를 상기 운반 화차에 가역적으로 고정하는 단계로서, 상기 노즐 로드는 상기 제어 및 모니터링 모듈 및 상기 제초제 혼합 모듈의 모두에 공간적으로 독립적인 것인, 단계,
    - 상기 제초제 혼합 모듈과 상기 노즐 로드 사이에 유체 접속부를 생성하는 단계,
    - 상기 운반 화차의 주행 방향에서 상기 운반 화차의 전방에 이격되어 있는 카메라 모듈을 사용하여 잡초 신호를 발생하는 단계,
    - 상기 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 상기 제어 유닛에 의해 제초제 혼합물을 혼합하기 위해 상기 제초제 혼합 모듈의 밸브 및 혼합기를 제어하기 위한 제1 세트의 제어 신호를 조작하는 단계,
    - 상기 카메라 모듈의 잡초 신호의 함수로서 상기 제어 유닛에 의해 노즐 로드의 밸브를 제어하기 위한 제2 세트의 제어 신호를 조작하는 단계, 및
    - 상기 노즐 로드 내의 노즐을 통해 선로 상에 상기 제초제 혼합물을 선택적으로 살포하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    - 선로 상의 상기 제초제 혼합물의 선택적 살포시에 레일을 생략하는 단계를 포함하는, 방법.
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