(57)【要約】  本発明は、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムに関する。モジュール化されたシステムは、別個の除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する制御信号を生成し、ノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を生成する制御ユニットを有する。除草剤および混合のモジュールは、異なる除草剤と、制御ユニットに接続するための電気的接続要素とを保持するためのコンテナを有する。さらに、ノズルロッドが存在し、除草剤および混合のモジュールの除草剤を噴霧するために、ノズルの組に嵌合する。加えて、カメラモジュールが存在し、除草剤の噴霧を制御するために、雑草の検出に応じて雑草信号を生成する。カメラモジュールは、ノズルロッドからのその距離が、高速にもかかわらずノズル位置で除草剤を提供するのに充分な時間があるような距離にある。
2020517849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムであって、
−  制御および監視のモジュールと、
−  除草剤および混合のモジュールと、
−  ノズルロッドと、
−  カメラモジュールと、
を含み；
前記制御および監視のモジュールと、前記除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドが各々、支持体要素に個々に逆向きにも可能に固着することができ；
前記制御および監視のモジュールが、制御ユニットを含み、
前記制御ユニットが、
−  除草剤混合物を混合するための前記除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を発生させ、かつ
−  前記ノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を発生させる、
ように構成され；
前記除草剤および混合のモジュールが：
−  バルブおよび混合器と、
−  異なる除草剤を保持するコンテナであって、選択的な流体接続で前記バルブおよび混合器に選択的に流体接続されるコンテナと、
−  接続要素であって、前記制御ユニット内に発生した前記第１の制御信号を前記除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器に指向させることができるように、前記接続要素を介して前記制御ユニットの接続要素への電気的信号接続を生じさせることができる接続要素と、
を含み；
前記カメラモジュールが、
−  前記ノズルロッドへの予め決められた距離を有し、
−  前記制御ユニットへの予め決められた距離を有し、
−  前記制御ユニットと、前記除草剤および混合のモジュールと、前記ノズルロッドの各々から空間的に分離され、
−  前記制御ユニットと、前記除草剤および混合のモジュールと、前記ノズルロッドの動きの共通の方向において、前記制御ユニットと、前記除草剤および混合のモジュールと、前記ノズルロッドの前に配置され、かつ
−  雑草の検出に応答して雑草信号を発生させるように構成され；かつ
前記カメラモジュールの雑草信号による前記第１の組の制御信号の発生および前記第２の組の制御信号の発生が、前記制御ユニットによって制御することのできる、
モジュール化されたシステム。
【請求項２】
前記支持体要素が、軌条に配備するための搬送用貨車である、請求項１に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項３】
前記カメラモジュールが、前記制御ユニットの前を進行する車両に逆向きにも可能に取り付けられた、請求項１〜２のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項４】
前記カメラモジュールが、無人飛行物体に取り付けられた、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項５】
前記カメラモジュールが、雑草に特有の信号を発生させるように構成され、前記制御ユニットが、前記カメラモジュールからの前記雑草に特化した雑草信号を受信するように構成され、前記制御ユニットが、前記第１の組の制御信号を発生させている間に、前記雑草に特化した雑草信号を発生させて、雑草に特効性のある除草剤混合物のための前記除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御するように構成された、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項６】
前記ノズルロッドが、一群のリード軌条ノズルおよび二群の盛土ノズルを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項７】
前記群のリード軌条ノズルのうち、それらの真下で対角線上に位置する鉄道線路に最も近いリード軌条ノズルが、ハーフジェットノズルであり、その他のリード軌条ノズルが、フルジェットノズルである、請求項８に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項８】
前記二群の盛土ノズルうち、それらの下で対角線上に位置する鉄道線路に最も近い盛土ノズルが、ハーフジェットノズルであり、その他のリード軌条ノズルが、フルジェットノズルである、請求項８または９に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項９】
前記ノズルロッドのノズルが、スプーンノズルであり、前記噴霧ジェットの出口が、前記除草剤混合物のための出口開口の周りに円形に位置する圧縮空気出口により形成された、請求項１〜８のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項１０】
前記ノズルロッドが、前記制御および混合のモジュールの下の前記支持体要素に取り付けられた、請求項１〜９のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステム。
【請求項１１】
一つまたは複数の搬送用貨車上の請求項１〜１０のいずれか一項に記載のモジュール化されたシステムと、カメラモジュールを逆向きにも可能に支える第２の貨車であって、進行方向に前記一つまたは複数の貨車の前に配置された第２の貨車とを含む、鉄道線路上での雑草制御のための噴霧用列車。
【請求項１２】
−  前記制御および監視のモジュールおよび除草剤混合モジュールに電気的に接続することができ、前記支持体要素に逆向きにも可能に固着することができる電力モジュールと、
−  コンテナ設計における休息室モジュールであって、前記制御および監視のモジュールへの貫通路を有し、前記支持体要素に逆向きにも可能に固定することができる、休息室モジュールと、
をさらに含む、請求項１１に記載の噴霧用列車。
【請求項１３】
前記噴霧列車のモジュールが、移動の二つの可能な方向うちの一方向に、以下の順、すなわち、前記除草剤および混合のモジュール、前記電力モジュール、前記制御および監視のモジュール、前記休息室モジュールの順に配列されることを特徴とする、請求項１２に記載の噴霧用列車。
【請求項１４】
路盤内の雑草を制御する方法であって、
−  制御ユニットを含む制御および監視のモジュールを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着するステップと、
−  除草剤および混合のモジュールを前記搬送用貨車に逆向きにも可能に固着するステップと、
−  ノズルロッドを前記搬送用貨車に逆向きにも可能に固着するステップであって、前記ノズルロッドが、前記制御および監視のモジュールと、前記除草剤および混合のモジュールとの両方から空間的に独立している、ステップと、
−  前記除草剤および混合のモジュールと前記ノズルロッドとの間の流体接続を生成するステップと、
−  前記搬送用貨車の進行方向に、前記搬送用貨車の前に間隔を空けてあるカメラモジュールを使用して雑草信号を発生させるステップと、
−  前記カメラモジュールの雑草信号に応じて、前記制御ユニットにより前記除草剤混合物を混合するための前記除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を操作するステップと、
−  前記カメラモジュールの雑草信号に応じて、前記制御ユニットにより前記ノズルロッドのバルブを制御する前記第２の組制御信号を操作するステップと、
−  前記ノズルロッド内のノズルを通じて軌条線路上に前記除草剤混合物を選択的に噴霧するステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
−  鉄道線路上での除草剤混合物の選択的な噴霧において軌条を省略するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌条車両（rail vehicle）用の雑草制御のためのモジュール化されたシステム、そして特に、高速であってさえ依然として使用可能な、道床（trackbed）内の雑草制御システム、噴霧用列車、および道床内の雑草を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌条システムの作業者が常に直面する公知の課題は、望ましくない草木、特に雑草を線路から取り除くことである。雑草制御のための予防措置と、雑草がすでに成長してしまっている場合に開始される措置と間にはっきりと区別があることは知られている。軌条に拘束されたシステムは、特に雑草に立ち向かうためのカメラシステムに基づいた技術を使用するものが知られているものの、雑草制御のために適切な設備を装備された公知の鉄道車両は、雑草制御を実現することのできる速度に大きな制限がある。雑草制御にこれらの公知の軌条車両を使用するには、ゆっくりとした運行の道程が通常は必要であるが、これは、雑草認識が、これに対応する長い計算時間を要する、または雑草に関して柔軟性がないからである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明により対処される目的はそれゆえ、雑草制御のためのシステム向けの設計であり、これは、使用される制御ユニット、カメラ、および列車速度に関して柔軟であり、そして比較的高い進行速度で使用することができる。
【０００４】
上記目的は、独立請求項の主題によって実現される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項、以下の記載、および図から導出される。
【０００５】
本発明の第１の目的はそれゆえ、雑草制御のための軌条車両用のモジュール化されたシステムであって、
−  制御および監視のモジュールと、
−  除草剤および混合のモジュールと、
−  ノズルロッドと、
−  カメラモジュールと、
を含み；
制御および監視のモジュールと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドが各々、個々に逆向きにも可能に（reversibly）支持体要素に固定することができ；
制御および監視のモジュールは、制御ユニットを含み、
制御ユニットは、
−  除草剤混合物を混合するための除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を発生させ、かつ
−  ノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を発生させる、
ように構成され；
除草剤および混合のモジュールは：
−  バルブおよび混合器と、
−  選択的な流体接続でバルブおよび混合器に選択的に流体接続される、異なる除草剤を保持するためのコンテナと、
−  接続要素であって、制御ユニット内で発生させた第１の制御信号を除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器に指向させることができるように、接続要素を介して制御ユニットの接続要素への電気的信号接続を形成することができる接続要素と、
を含み；
カメラモジュールは、
−  ノズルロッドまでの予め決められた距離を有し、
−  制御ユニットまでの予め決められた距離を有し、
−  制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドの各々から空間的に分離され、
−  制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドの動きの共通の方向において、制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドの前に配置され、かつ
−  雑草の検出に応答して雑草信号を発生させるように構成され；かつ
カメラモジュールの雑草信号による第１の組の制御信号の発生および第２の組の制御信号の発生は、制御ユニットによって制御することができるシステムである。
【０００６】
本発明の更なる目的は、鉄道線路上での雑草制御のための噴霧用列車であり、列車は、一つまたは複数の搬送用貨車上に本発明にしたがうモジュール化されたシステムと、カメラモジュールを逆向きにも可能に支えるための第２の貨車とを含み、第２の貨車は、進行の方向に、一つまたは複数の貨車の前に配置される。
【０００７】
本発明の更なる目的は、道床内の雑草を制御する方法であり、方法は：
−  制御ユニットを含む制御および監視のモジュールを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着するステップと、
−  除草剤および混合のモジュールを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着するステップと、
−  ノズルロッドを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着し、ノズルロッドが、制御および監視のモジュールと除草剤および混合のモジュールとの両方から空間的に独立しているステップと、
−  除草剤および混合のモジュールとノズルロッドとの間の流体接続を生成するステップと、
−  搬送用貨車の進行方向に、搬送用貨車の前に間隔を空けてあるカメラモジュールを使用して雑草信号を発生させるステップと、
−  カメラモジュールの雑草信号に応じて制御ユニットにより除草剤混合物を混合するために除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を操作するステップと、
−  カメラモジュールの雑草信号に応じて制御ユニットによりノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を操作するステップと、
−  ノズルロッド内のノズルを通じて軌条線路上に除草剤混合物を選択的に噴霧するステップと、
を含む。
【０００８】
本発明を、本発明の目的（モジュール化されたシステム、噴霧用列車、方法）の間の区別なく、以下にさらに詳細に説明する。むしろ、以下の説明が、本発明のすべての目的に対して、それらを与える文脈に関わらず同じようにして当てはまることが意図される（モジュール化されたシステム、噴霧用列車、方法）。
【０００９】
もし諸ステップが、本発明にしたがう方法の記載において時系列で列挙されているとしても、このことは、それらのステップを所与の順序で実行する必要があることを必ずしも意味しない。本発明はむしろ、逐次に列挙されたステップが、いかなる所望の順序でも、あるいは一つのステップが別のステップに基づいていないのであれば、互いに平行して実行することができるように理解されることになり、これは、各場合においてステップの記載から明確であるものとする。それゆえ、本文書に列挙された特定の順序が構成するのは、本発明の単なる好ましい実施形態である。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムが提示される。モジュール化されたシステムは、制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドと、カメラモジュールとを有する。
【００１１】
制御ユニットは、除草剤混合物を混合するための別個の除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を発生させるように、そしてノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を発生させるように構成される。
【００１２】
除草剤および混合のモジュールは、選択的な流体接続でバルブおよび混合器に選択的に流体接続された、異なる除草剤を保持するためのコンテナと、接続要素であって、これを介して制御ユニットの接続要素への電気的信号接続を制御ユニット内に生成させることができ、発生させた第１の制御信号を除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器に指向させることができるようにする接続要素とを有している。
【００１３】
ノズルロッドは、各場合に、制御ユニットと除草剤および混合のモジュールとの両方から空間的に独立しており、除草剤を噴霧するための第１の組のノズルと、除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器の選択肢への流体接続とを有する。
【００１４】
カメラモジュールは、雑草の検出に応答して雑草信号を発生させる。そうする場合に、カメラモジュールの雑草信号による第１の組の制御信号の発生および第２の組の制御信号の発生は、制御ユニットによって制御することができる。
【００１５】
カメラモジュールそれ自体は、ノズルロッドからの予め決められた距離に位置しており、制御および監視のモジュールと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドとから空間的に分離されていて、動きの共通の方向に、これらの前に配置されている。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、軌条車両用の雑草制御のための噴霧用列車が提示される。噴霧用列車は、一つまたは複数の搬送用貨車上に雑草制御のための前記モジュール化されたシステムと、カメラモジュールを逆向きにも可能に保持するための第２の貨車とを含む。第２の貨車は、進行方向に、一つまたは複数の搬送用貨車の前に配置されている。
【００１７】
本発明の第３の態様によれば、道床内の雑草を制御する方法が提示される。方法は、特に以下の：制御および監視のモジュール内の制御ユニットを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することと、除草剤および混合のモジュールを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することと、ノズルロッドを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することとを含み、ノズルロッドは、制御および監視のモジュールと、除草剤および混合モジュールとから空間的に独立している。
【００１８】
方法は更に、除草剤および混合のモジュールとノズルロッドとの間の流体接続を生成することと、搬送用貨車の進行の方向に貨車の前に、或る距離をとって配置されているカメラモジュールを使用して雑草信号を発生させることとを含む。
【００１９】
制御および監視のモジュールの制御ユニットは、除草剤混合物を混合するための除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を操作する。この操作は、カメラモジュールからの雑草信号に依存する。
【００２０】
方法は、カメラモジュールの雑草信号に応じて制御および監視のモジュールの制御ユニットによりノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を操作することと、鉄道線路上にノズルロッドのノズルを通じて除草剤混合物を選択的に噴霧することとを更に含む。
【００２１】
以下の用語、表現、および定義を、本文書中で使用する：用語「モジュール化されたシステム」は、提示の噴霧列車の文脈においては、様々なモジュールを利用することができ、それらは、道床のための雑草制御をそこから組み立てることができるものであるという事実を記述する。使用される個々のモジュールは、特に輸送の場合には、互いに独立である。それらは、行先で、すなわち雑草制御のための配備場所で組み立てて、鉄道線路上での雑草制御のために動かせる全体的なシステムにすることができる。
【００２２】
用語「雑草制御」は、存在する雑草に選択的に立ち向かうために除草剤を散布する工程を記述する。加えて、本明細書の文脈では、雑草制御は、早期措置、すなわち、まず生じつつある雑草を予防するのに使用されるような措置を含むと理解されることになる。
【００２３】
用語「軌条車両」は本明細書では、鉄道輸送のための貨車および／または運転車を記述する。軌条車両は通常、少なくとも二本の車軸を有しており、それぞれの車軸は、互い平行に走る二本の軌条の上に載せることのできる二つの車輪を有する。二本の車軸は通常、シャーシに接続することができ、そのシャーシ上には、適切な構造物（例えば、輸送することになる商品または個人を保持するためのもの）を搭載することができる。
【００２４】
用語「制御ユニット」は本明細書では、入力信号を処理するように、そして入力信号に依存して出力信号を発生させるように構成されたユニットを指す。入力信号は、異なる信号源、例えば、制御ユニットの移動の対地速度、あるいはカメラモジュールからの出力信号を有することができる。例えば、もしカメラモジュールが、画像データ、例えば、制御ユニットにより特定の雑草に割り当てられたものを発生させるならば、制御ユニットは、雑草に特効性のある除草剤混合物を、制御ユニットの出力信号を介して個々に制御可能なバルブおよび混合器により提供するために、出力信号を発生させることもできる。制御ユニットにより、ノズルロッドのノズル、また考えうるものとして混合器およびバルブに向けられた更なる組の出力信号を使用して、除草剤混合物を道床および付随する盛土内に噴霧することができる。制御ユニットは、制御および監視のモジュールの部分であり、これは搬送用貨車に逆向きにも可能に取り付けることができる。
【００２５】
加えて、ノズルロッドのノズルはまた、盛土の側部を走る経路に噴霧するのに提供することができる。
【００２６】
用語「制御および監視のモジュール」は、自己充足型のモジュールであり、軌条車両用の雑草制御のための、提示のモジュール化されたシステムの中央制御モジュールとして理解することができる。制御および監視のモジュールでは、本質的にすべての制御信号は、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムの全体的な機能を保証するために、制御ユニットよって発生または処理される。加えて、制御ユニットは、制御パネルを介して、ノズルロッドを通じた除草剤の放出における手作業での割り込みにも使用することができ、この制御パネルは、制御ユニットの機能部分とすることができる。
【００２７】
用語「空間的に独立」は本明細書では、モジュールまたは構成要素が、別の構成要素に物理的にいかようにも接続されていないことを意味する。実際、それは、全体的なシステムにおいてその他の構成要素とは独立に配置することができる。例えば、ノズルロッドは、制御および監視のモジュールとは独立に、そしてまた除草剤および混合のモジュールとも独立に、搬送用貨車に個別に取り付けることができる。別の実施例は、カメラモジュールに関する。それは、その他の構成要素またはモジュールとは独立に配置することができる。例えば、それは、先行タンク車上に搭載することができる、またはそれは、ドローンに取り付けることができる。それにもかかわらず、それはなんどきでも、その他のモジュールの一つ、例えばノズルロッドからの予め決められた距離を有することができる。
【００２８】
用語「制御信号」は、制御装置により発生して、例えばバルブまたはノズルの形態をとる起動装置をその動作中に制御する電気的信号を記述する。加えて、それはまた、カメラモジュールから制御ユニットへのデータライン上の信号であり、これは、概して雑草、または特定の（具体的な）雑草が検出されたことを制御ユニットに合図するものである。
【００２９】
用語「除草剤および混合のモジュール」は、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムの別のモジュールを記述する。除草剤および混合のモジュールは、異なる除草剤を保持することができる複数のコンテナを有する。加えて、複数のバルブおよび混合器が存在し、異なる除草剤混合物、好ましくは雑草に特効性のある除草剤混合物をその場で製造することができるようになっている。除草剤および混合のモジュールは、異なるコネクタ、すなわち、水道と、除草剤および混合のモジュールの機能を制御し監視するための複数の電気ケーブルとをさらに有することができる。その上、適切な除草剤を一つまたは複数のコンテナに補充するための追加のラインが存在してもよい。さらには、ノズルロッドへの供給ライン用のコネクタが存在してもよい。
【００３０】
用語「ノズルロッド」は、除草剤混合物を散布するための複数のノズルを載せた搬送装置フレームを記述する。ノズルロッドは、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムの更なるモジュールである。ノズルロッドはまた、複数の好ましくは電気的および／または空気圧接続を有しており、それらを介して、個々のノズルの機能を制御することができる。加えて、ノズルロッドは、除草剤混合物、および／または水、および／または圧縮空気の供給ライン用の一つまたは複数の接続を有することができる。ノズルロッドは、搬送装置要素または搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することができる。
【００３１】
用語「選択的な流体接続」は、気体または液体のための供給源と排出物溜めとの間の接続を記述する。流体接続の選択性は、接続の強度、すなわち、接続の断面または流速、よって流体接続により輸送される材料の量が、選択的に制御できることを示す。典型的には、影響のこの制御は、一つまたは複数のバルブを使用して実行することができる。
【００３２】
用語「支持体要素」は、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムのモジュールのための共通の基部を記述する。全てのモジュールが支持体要素の上、すなわち最上部に搭載されることは必要ではない。それらのモジュールは支持体要素に、その側部で、またはその下で、逆向きにも可能に接続することもできる。
【００３３】
用語「コンテナ設計において」は、本明細書に提示のモジュール化されたシステムのモジュール化された設計に直接関する。モジュール化されたシステムのモジュールのすべてまたは一部はそれぞれ、標準的なコンテナ、例えば標準的な２０フィートのコンテナ内で一体化することができる。標準的なコンテナは、ＩＳＯ規格６６８：２０１３−０８に記載されたそれらのコンテナを意味すると好ましくは理解される。もちろん、その他のコンテナサイズもまた可能である。用語「コンテナ設計」は、標準的なコンテナ内で一体化することができて輸送することが可能となるような、例えば、広く使用される手段（例えば、標準的なコンテナを輸送するように構成された運搬車、飛行機、または船舶）を有する標準的なコンテナ内で一体化されるようなモジュールを表現することもまた意図している。例えば、一つまたは複数のモジュールが、標準的なコンテナのプラットフォームと同一の寸法を有するプラットフォーム（基部プレート）を有し、そして側壁および天蓋パネルをプラットフォームおよび／または側壁上に設置してモジュールを密閉することができるようにすることができ、密閉されたモジュールが標準的なコンテナを構成するということが想定できる。コンテナ構造体の利点は、とりわけ、異なるモジュールをそれぞれのコンテナに組み込むことができるという事実にある。このことは、例えば、制御および監視のモジュール、除草剤および混合のモジュールに、あるいは休息室または貯蔵モジュールに当てはまる。
【００３４】
「カメラ」モジュールは、少なくとも一つの電子カメラと評価電子回路とを有する。カメラモジュールは典型的には、雑草制御のためのモジュール化されたシステムの先記コンテナサイズのモジュールよりも、大幅に小さい寸法を有する。カメラモジュールは、データ交換目的のために、制御および監視のモジュールの制御ユニットに電気的接続を介して接続することができる。カメラモジュールが制御ユニットに生データを直接送信することができる、またはカメラにより記録された画像データの前処理をカメラ内で行うことができる。どちらの場合でも、カメラモジュールのカメラは、その前に位置している鉄道線路の区画の道床に指向させることができる。カメラモジュールのデータの処理を確実なものとするために、そして必要な除草剤をノズルロッドのノズル位置ですぐに使用できるようにするために、例えば、流体接続によりそれらの除草剤をそこに輸送するために、カメラモジュールは、ノズルロッドのかなり前に設けることができる。
【００３５】
加えて、カメラシステムは複数の個々のカメラを有することができ、それらは、例えば道床区分に割り当てられる、および／または雑草に特化したデータおよび信号を発生させる、のいずれかである。カメラの画像データはまた、一般にまたはより具体的に雑草を認識させるために、互いに相関させることができる。
【００３６】
用語「雑草信号」は、それらの特定の性質により雑草の存在を示す、一つまたは複数の電気的信号を記述することができる。これらの雑草信号の一つに基づいて、除草剤または除草剤混合物を雑草制御のために提供することができる。特に、雑草信号はまた、特定の雑草を認識したことを合図する、雑草に特化した雑草信号とすることができる。
【００３７】
用語「雑草に特化した雑草信号」は、それらの特定の性質により特定の雑草種の存在を示す、一つまたは複数の電気的信号を記述することができる。それらの雑草に特化した雑草信号の一つに基づいて、雑草に特効性のある除草剤および／または除草剤混合物を、特定の雑草種を排除するために提供することができる。
【００３８】
用語「雑草に特効性のある除草剤」または「雑草に特効性のある除草剤混合物」は、特定の雑草を制御するのに用いられる手段を記述する。
【００３９】
用語「電力モジュール」は、雑草制御のためのモジュール化されたシステムの更なるモジュールを記述する。電力モジュールは、コンテナ構造体内に存在してもよい。あるいは、密閉装置が、例えば、電気を生成するための発電機を外部の影響から保護することができる。この密閉装置は、その他の要素に加えてプラットフォームに搭載することができ、これが今度は、標準的なコンテナの基部プラットフォームの代わりとなる。
【００４０】
ここに提示の設計の文脈における用語「搬送用貨車」は、支持体フレームを有するが、しかしその他のいずれの固定された構造も有さない、平坦な貨車の形態での貨物車を記述する。車軸は、ボギー台車上に通常は搭載される。
【００４１】
用語「休息室モジュール」は、雑草制御のためのモジュール化されたシステムの更なる随意のモジュールを記述する。このモジュールは、コンテナ設計において具現化することもできる。人々が、例えば休息するため、または作業目的にそこにとどまるように、そのモジュール内に設備を提供することができる。
【００４２】
本文書の文脈における用語「リード軌条ノズル」は、軌条の上および軌条間の領域のノズルロッド上に位置しているノズルを指定する。そうしたノズルは、鉄道線路の個々の区画の間の道床に、本質的に噴霧することができる。他方では、用語「盛土ノズル」は、道床の盛土上またはその脇のノズルロッド上に位置する、そして、使用のさいには道床の盛土に噴霧を行うように構成されたノズルを記述する。
【００４３】
「ハーフジェットノズル」と「フルジェットノズル」の間には、ここでははっきりとした区別がなされる。フルジェットノズルは、ノズル方向に対して垂直に揃った軸に対して対称に伝播する噴霧ジェットを生成する。対照的に、ハーフジェットノズルの噴霧ジェットは、ノズル方向に対して垂直に揃った軸に対して非対称であり、例えば、垂直に揃った軸の一方の側にのみ噴霧ジェットを生み出すようにするものである。これは、ノズルの特別な成形、または遮蔽プレートにより実現することができる。これとは関わりなく、ノズルは、スプーンノズルとして設計される。これらのノズルでは、スプーン形に成形したシールドが噴霧ジェットを、例えば噴霧用列車の気流に逆らってそのジェットがノズルから出現する場合に遮蔽する。
【００４４】
軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムの本明細書に提示の概念は、噴霧用列車、または対応する方法に同様に当てはまる複数の利点および技術的効果を有する：
【００４５】
一方で、提示のシステムのモジュール化された設計の結果として、場所および時間に関して配備の柔軟な選択肢が得られる。個々のモジュールは、いつでも搬送用貨車から切り離すことができるが、これはその後、例えば航空貨物により別の場所に輸送するのが目的である。行先に到着すると、提示のシステムは、新たな搬送用貨車に搭載して、雑草制御をこの行先でこれから実行するようにすることができる。
【００４６】
他方では、モジュール化されたシステムは、高い列車速度で雑草を制御するために設計される。公知のシステムでは、カメラモジュールは、制御ユニットのすぐ近傍、または少なくともそれと同一車上に常に提供される。あらゆるまたは特定の（具体的な）雑草を認識するために、カメラモジュールまたは制御ユニットのいずれかにおいて要求される計算時間は比較的高量なので、比較的高い列車速度では、除草剤を送達するためのノズルロッドは、検出された雑草をすでに通過してしまっており、よって除草剤の送達が生じるのが遅すぎる可能性がある。「かけられる時間は、ノズルロッドとカメラモジュールとの間の距離を速度で除算したものに等しい」とする方程式に準拠し、制御ユニットまたはノズルロッドから遠く前にカメラまたはカメラモジュールを配置することによって、雑草を特定するのに、またはノズル位置で除草剤用混合物を提供するのに欠かせない量の時間が提供される。よって、除草剤送達ノズルロッドの前に位置させるカメラモジュールを遠ざけるほど、列車を高速に進行させることができる。
【００４７】
その結果、除草剤を用いて準備されることになる線路の区画は、一般的な列車進行の場合にも、やはり大幅に速やかに除去される。このことは、線路作業者にとって技術的（予定表）および経済的な面の両方の恩恵を有する。
【００４８】
これを実現するには、カメラモジュールを列車の別の車上に直接搭載することがさらに必要であるわけでもない。むしろ、カメラモジュールは、ノズルロッドを有する列車の前を好ましくは一定距離で進行している先行列車上に搭載してもよい。この場合には、カメラモジュールのデータは、制御ユニットに無線で送信することができる。本質的な特徴は、この場合でさえ、カメラデータの実時間処理を実行して、ノズルロッドにより除草剤を送達するための正しい時間を計算できることである。よって、カメラデータから、雑草の場所を有する精巧なマップ（雑草マップ）を生成することは必要ではない。
【００４９】
加えて、カメラモジュールを運搬する、そして列車またはノズルロッドの前を好ましくは一定距離で飛行するドローンを使用することもまた可能である。この場合でも、カメラデータは、制御ユニットに無線で送信され、そしてこの場合も、カメラデータの実時間処理は、雑草マップを必要とすることなく実行される。
【００５０】
よって提案された設計によれば、使用される制御ユニットの、さらに低量の、したがってさらに安価でもある使用可能な計算速度に関して、そして噴霧用列車が進行できる速度に関して、はるかに高い柔軟性が可能になる。
【００５１】
以下では、モジュール化されたシステムの更なる代表的な実施形態を提示するが、このシステムは、噴霧用列車と、よって提示の方法との両方に準用することができる。
【００５２】
制御および監視のモジュールは、制御ユニットに加えて更なる構成要素を保持することができる。これらには、作業者のためのワークステーション、および監視装置、およびその他の監視設備、あるいは天気データまたは地理情報システムからのデータの受信装置などを挙げることができる。
【００５３】
支持体要素は、軌条上で使用するための搬送用貨車とすることができる。搬送用貨車は、荷物、例えばコンテナ状モジュールを保持するための列車の準標準的な車とすることができる。
【００５４】
カメラモジュールは、制御ユニットの前を進行する車両に逆向きにも可能に取り付けることができる。進行の方向にノズルロッドを運搬する車の前に結合される車は、例えば、タンク車とすることができ、この車は、混合用の水を保持するのに好適であり、この混合用の水は、ホースラインを介して除草剤および混合のモジュールへ提供することができる。しかしながら、前方に進行する貨車は、制御ユニットを有する制御および監視のモジュールを逆向きにも可能に固着してのせた搬送用貨車を牽引する機関車も指すことができる。この場合には、カメラモジュールと制御ユニットとの間の距離は、各場合に固着されている、またはいつで知ることができる。
【００５５】
さらには、カメラモジュールは、自立操作型でもありえるドローンまたはマルチコプターに搭載することができる。そうした無人飛行物体は、噴霧用列車の前の制御ユニット／ノズルロッドから、固定されたまたは一時的に知られた距離をとって飛行することができる。電力モジュールのプラットフォームは、離着陸パッドとして使用することができる。飛行物体が燃料切れを起こすおそれがある場合に噴霧用列車を停止する必要がないようにするために、第２のカメラモジュールを有する第２の飛行物体を使用することができ、これは、燃料補給されることになる飛行物体の仕事を、準「飛行中の交換」ともに実行することができる。飛行物体は、電気的に動作させることもできる、または燃料動力車も有する。飛行物体から制御ユニットまでのまたはノズルロッドまでの距離は、ＧＰＳ航法によって決定および調整することができる。適切な方法が周知である。この変形例はまた、雑草マップを前提としていない。その代わりに、カメラモジュールのデータは直接変換して、ノズルロッドを介しての除草剤の送達にすることができる。
【００５６】
カメラモジュールはまた、制御ユニットおよびノズルロッドを運搬する噴霧用列車の前を進行している列車上に搭載してもよい。好ましくは、先行列車は、噴霧用列車から一定距離を維持する。これは、除草剤を用いて雑草に立ち向かうべきかどうかを計算するためにかけられる時間が一定であることを意味する。あるいは、先行列車は、噴霧用列車からの時間変動する距離を有することができる。制御ユニットによりノズルロッドを介して除草剤を送達するための時間の計算において、そうした速度差、ひいては可変の距離を見込むことができる。
【００５７】
カメラモジュールは、雑草に特化した雑草信号を発生させるように構成することもできる。制御ユニットは、カメラモジュールから雑草に特化した雑草信号を受信するように構成することができる。加えて、制御ユニットは、除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を発生させるように構成することができる。
【００５８】
加えて、ノズルロッドは、一群のリード軌条ノズルおよび二群の盛土ノズルを有することができる。これらの群のそれぞれが、少なくとも一つのノズルを有するものとする。群の内部では、軌条のコースに対して垂直に走る線上に本質的に搭載されるノズルのそれぞれを個別に取り扱って、好ましくは、雑草に特効性のある除草剤を、それぞれに取り扱われるノズルを介してのみ分配することができるようにすることも可能である。このようにして、対応する除草剤を、道床内に非常に正確に噴霧することができる。これは、送達される除草剤の全量の対応する削減に、そしてそれゆえ除草剤の量の節約による環境へのさらに低い影響および省コストにつながる。
【００５９】
モジュール化されたシステムの更なる有利な代表的実施形態では、リード軌条ノズルの群のうちリード軌条ノズルは、それらの真下で対角線上に位置する鉄道線路に最も近いハーフジェットノズルであり、そしてその他のリード軌条ノズルは、フルジェットノズルである。特に、ハーフジェットノズルは、軌条に噴霧がなされないような向きをとることができる。このようにして、除草剤の使用を、環境に優しいやり方で更に削減することができ、潤滑油の膜が軌条の上に形成されることはないので噴霧用列車の緊急停止の特性が悪影響を受けることもない。
【００６０】
同様な配置では、更なる代表的な実施形態に対応して、二群の盛土ノズルは、それらの真下で対角線上に位置する鉄道線路に最も近く、ハーフジェットノズルであり、そしてその他の盛土ノズルは、フルジェットノズルである。この配置の利点については、同じことがリード軌条ノズルにも当てはまる。
【００６１】
モジュール化されたシステムの追加の有利な代表的実施形態では、ノズルロッドのノズルがスプーンノズルであることを規定することができる。そうすることにおいて、除草剤混合物のための出口開口の周りに円形に位置する圧縮空気出口により、噴霧ジェットの出口が形成される。これは、噴霧列車のさらに高速での噴霧ジェットの形成不良を打ち消すので、ノズルロッドの噴霧ジェットの有効性にそれほど悪影響を与えずにさらに高い列車速度さえ可能になる。
【００６２】
モジュール化されたシステムの別の代表的な実施形態では、制御および監視のモジュールと除草剤および混合のモジュールとがコンテナ設計において具体化されることを規定することができる。よって、提供されるコンテナは、標準化されたやり方でそれぞれの搬送用貨車上に手際よく搭載することができる。
【００６３】
モジュール化されたシステムの拡張された代表的な実施形態では、モジュール化された設計および／またはコンテナ設計におけるプラットフォーム上に電力モジュールがさらに存在していることを規定することができる。電力モジュールは、制御および監視のモジュールと除草剤混合モジュールとの両方に電気的に接続することができる。加えて、電力モジュールは、支持体要素、すなわち搬送用貨車に逆向きにも可能に固定することもできる。
【００６４】
電力モジュールは、制御および監視のモジュールと除草剤および混合のモジュールとの間に配置することができ、加えて、アクセスできるプラットフォームとして働く。このことは、エネルギー発生のための実際のモジュールが搬送用貨車の全幅を占めない場合には、常に望ましい。このプラットフォームは、回収、救助、および安全性のプラットフォームとしても、および／または上に言及した飛行物体のための離着陸パッドとしても使用することができる。
【００６５】
加えて、モジュール化されたシステムの例示的な一実施形態に準拠して、搬送用貨車は、標準的な８０フィートの搬送用貨車とすることができる。これは、各場合に、二車軸、または単端車軸と中央車軸のどちらかを車端に有することができる。二車軸の利点は、搬送用貨車のより静かな運転挙動である。
【００６６】
代替として、そしてモジュール化されたシステムの更なる代表的な実施形態に準拠して、搬送用貨車は、複数の、例えば、２、３、または４両の一つに連結された、それぞれが標準的な８０フィートの搬送用貨車よりも短い搬送用貨車とすることができる。このことは、軌条車両上へのモジュールの積載に関してさらに大きな柔軟性さえ提供する。
【００６７】
モジュール化されたシステムの更なる有利な代表的実施形態により、制御および監視のモジュールの真下にある支持体要素にノズルロッドが固定されることが規定されることもある。このことは、ノズルロッドの機能を、制御および監視のモジュールから直接観察することができることを意味する。あるいは、またはこれに加えて、監視カメラおよび監視装置はノズルロッドの機能を監視するのに使用することができる。
【００６８】
更なる好ましい実施形態は、以下のとおりである：
１．    −  雑草に特効性のある除草剤混合物を混合するための別個の除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を発生させるように、そして
−  ノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を発生させるように構成された
−  制御ユニット；
−  選択的な流体接続でバルブおよび混合器に選択的に流体接続される異なる除草剤を保持するコンテナと、
−  接続要素であって、これを介して制御ユニットの接続要素への電気的信号接続を発生させることができ、制御ユニット内に発生させた第１の制御信号を除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器に指向させることができるようにする接続要素と、を有する
−  除草剤および混合のモジュール、および
−  各場合において、制御ユニットと除草剤および混合のモジュールとの両方から空間的に独立しているノズルロッドであって、
−  除草剤を噴霧する第１の組のノズルと、
−  除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器の選択肢への流体接続とを有するノズルロッド、
−  雑草の検出に応答し制御信号を発生させるカメラモジュール、
を有する、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムであって、
第１の組の制御信号の発生、および第２の組の制御信号の発生が、制御信号制御ユニットによって制御することができ、
カメラモジュールが、ノズルロッドまでの予め決められた距離を有し、
制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドとのそれぞれから空間的に分離され、
制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドとの動きの共通の方向に、それらの前に配置され、
カメラモジュールが、制御ユニットから予め決められた距離を有し、制御ユニットと、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドとの動きの共通の方向に、制御ユニットと除草剤および混合のモジュールとから空間的に分離された、システム。
【００６９】
２．  制御ユニットが、除草剤および混合のモジュールと、ノズルロッドと一緒に、支持体要素に逆向きにも可能に個々に固着することができる制御および監視のモジュールの部分である、実施形態１に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７０】
３．  支持体要素が、軌条上で使用するための搬送用貨車である、実施形態２に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７１】
４．  カメラモジュールが、制御ユニットの前を進行する車両に逆向きにも可能に取り付けられた、実施形態１、２、または３のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７２】
５．  カメラモジュールがドローンへ取り付けられた、実施形態１、２、または３、または４のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７３】
６．  カメラモジュールが、制御ユニットと、ノズルロッドとを搬送する列車の前を進行している列車上に搭載される、実施形態１、２、３、４、または５のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７４】
７．  カメラモジュールが、雑草に特化した信号を生成するように構成され、制御ユニットが、カメラモジュールからの特化した雑草信号を受信するように構成され、制御ユニットが、第１の組の制御信号を生成している間にバルブおよび混合器を制御するための雑草に特化した雑草信号を発生させるように構成された、実施形態１、２、３、４、５、または６のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７５】
８．  ノズルロッドが、一群のリード軌条ノズルおよび二群の盛土ノズルを有する、実施形態１、２、３、４、５、６、または７のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７６】
９．  リード軌条ノズルの群のうち、それらの真下で対角線上に位置する鉄道線路に最も近いリード軌条ノズルが、ハーフジェットノズルであり、その他のリード軌条ノズルが、フルジェットノズルである、実施形態８に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７７】
１０．  二群の盛土ノズルうち、それらの真下で対角線上に位置する鉄道線路に最も近い盛土ノズルが、ハーフジェットノズルであり、その他の他のリード軌条ノズルが、フルジェットノズルである、実施形態８、または９に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７８】
１１．  ノズルロッドのノズルがスプーンノズルであり、噴霧ジェットの出口が、除草剤混合物のための出口開口の周りに円形に位置する圧縮空気出口により形成された、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０のいずれか一項に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００７９】
１２．  制御および監視のモジュールと、除草剤および混合のモジュールとが、コンテナ構造体に設計される、実施形態１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または１１のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００８０】
１３．  −  制御および監視のモジュールと、除草剤混合モジュールとに電気的に接続することができる、モジュール設計および／またはコンテナ設計におけるプラットフォーム上の電力モジュールであって、
搬送装置要素に逆向きにも可能に固着することができる電力モジュールを有する、実施形態１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００８１】
１４．  搬送用貨車が、標準的な８０フィートの搬送用貨車である、実施形態３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１０、１２、または１３のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００８２】
１５．  搬送用貨車が、一緒に結合された複数の搬送用貨車からなる、実施形態３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、または１３のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００８３】
１６．  ノズルロッドが、制御および混合のモジュールの下の支持体要素に取り付けられた、実施形態１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５のいずれか一実施形態に準拠した、モジュール化されたシステム。
【００８４】
１７．  −  一つまたは複数の搬送用貨車上の、実施形態１から１６のいずれか一実施形態に準拠した、雑草制御のためのモジュール化されたシステムと、
−  カメラモジュールを逆向きにも可能に搭載する第２の貨車であって、進行方向に一つまたは複数の搬送用貨車の前に配列された第２の貨車とを有する、鉄道路上での雑草制御のための噴霧用列車。
【００８５】
１８．  −  制御および監視のモジュールにおける制御ユニットを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することと、
−  除草剤および混合のモジュールを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することと、
−  ノズルロッドを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着することであって、ノズルロッドが、制御および監視のモジュールと、除草剤および混合のモジュールとの両方から空間的に独立していることと、
−  除草剤および混合のモジュールとノズルロッドとの間の流体接続を生成することと、
−  搬送用貨車の進行方向に、搬送用貨車の前に間隔を空けてあるカメラモジュールを使用して雑草信号を発生させることと、
−  カメラモジュールの雑草信号に応じて制御ユニットにより雑草に特効性のある除草剤混合物を混合するための除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を操作することと、
−  カメラモジュールの雑草信号に応じて制御ユニットによりノズルロッドのバルブを制御する第２の組制御信号を操作することと、
−  ノズルロッド内のノズルを通じて軌条線路上に雑草に特効性のある除草剤混合物を選択的に噴霧することであって、除草剤および混合のモジュールが：
−  選択的な流体接続でバルブおよび混合器に選択的に流体接続される、異なる除草剤を保持するための複数のコンテナと、
−  接続要素であって、それを介して制御ユニットの接続要素への電気的信号接続を生じさせることができ、制御ユニット内に発生させた第１の制御信号を除草剤および混合のモジュールのバルブおよび混合器に指向させることができるようにする接続要素と、を有することと、
−  軌条線路上での雑草に特効性のある除草剤混合物の選択的な噴霧において軌条頭部を省略することと、を含む、道床内の雑草を制御する方法。
【００８６】
本発明の実施形態を、発明の様々な目的を参照しつつ記載してきたことが留意される。特に、本発明のいくつかの実施形態は、装置請求項を用いて、そして本発明のその他の実施形態は、方法請求項を用いて記載することができる。しかしながら、別途明示的に言及されていない限り、本発明の目的の一つのタイプに属する特徴の組み合わせに加えて、本発明の対象の異なる範疇に属する特徴のいずれの所望の組み合わせも可能であることは、本明細書の解釈において当業者には即座に明らかとなるであろう。
【００８７】
本発明の更なる利点および特徴は、好ましい実施形態の以下の例示的な記載から導き出される。本出願の図面の個々の図は、単に模式的、例示的なだけであって、縮尺を合わせて描かれているわけではないと見なされるものとする。
以下の本文では、本発明の好ましい例示的な実施形態を、実施例に基づいて以下の図を参照しつつ記載することにする。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステムを示す。
【図２】ノズルロッドの模式的な例示である。
【図３】除草剤および混合のモジュールの代表的な実施形態を上面図に表すが、天蓋は除いてある。
【図４】電力モジュールの平面図の代表的な実施形態を示す。
【図５】一緒に接続された個々のモジュールを例示する。
【図６】本文中の個々のモジュールの斜視図の例を示す。
【図７】雑草制御のためのモジュール化されたシステムを備えた列車の斜視図の例を示す。
【図８】モジュール化されたシステムを使用して道床内の雑草を制御するための方法を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
異なる実施形態の特徴または構成要素であって、その実施形態の対応する特徴または構成要素と同一または少なくとも機能的に均等であるものは、同一の参照符号を用いて標識されているか、または異なる参照符号を用いて標識されているかのいずれかであり、それらの異なる参照符号は、（機能的に）対応する特徴または（機能的に）対応する構成要素の参照符号とは、その最上位の桁の数字が異なるだけであることに留意されたい。不必要な反復を回避するために、先に記載の実施形態に基づいてすでに考察されている特徴または構成要素は、今後、詳細に説明することはしない。
【００９０】
以下に記載の実施形態は、本発明の設計の可能な変形例の限定された選択肢をただ提示するのみであることにもまた留意されたい。特に、適切なやり方で個々の実施形態の特徴をいっしょに組み合わせることが可能であり、その結果、本明細書に明示的に示された設計の変形例とともに、複数の異なる実施形態もまた、当業者にとって明確に開示されているとみなされるものとする。
【００９１】
図１に、軌条車両用の雑草制御のためのモジュール化されたシステム１００を模式図で示す。
【００９２】
モジュール化されたシステムは、制御および監視のモジュール１０２内に収容された制御ユニット１０４と、除草剤および混合のモジュール１０６と、ノズルロッド１０８と、カメラモジュール１１０とを有する。制御ユニット１０４は、除草剤混合物を混合するための別個の除草剤および混合のモジュール１０６内のバルブおよび混合器１１２を制御する第１の組の制御信号を生成するように、そしてノズルロッド１０８のバルブを制御する第２の組の制御信号を生成するように構成される。
【００９３】
除草剤および混合のモジュール１０６は、異なる除草剤を保持するためのコンテナ１１４であって、選択的な流体接続でバルブおよび混合器１１２に選択的に流体接続されたコンテナと、接続要素、例えば、外壁上の例示的なプラグコネクタであって、それを介して、制御ユニット１０４のコネクタ要素、例えば、外壁上の例示的なプラグコネクタへの電気的信号接続を形成することができて、制御および監視のモジュール１０２における制御ユニット１０４により発生させた第１の制御信号を、除草剤および混合のモジュール１０６のバルブおよび混合器１１２に指向させることができるようにする接続要素とを有する。
【００９４】
ノズルロッド１０８は、各場合において、制御および監視のモジュール１０２と除草剤および混合のモジュール１０６との両方から空間的に独立しており、除草剤を噴霧するための第１の組のノズルと、除草剤および混合のモジュール１０６のバルブおよび混合器１１２の選択肢への少なくとも一つの流体接続とを有する。
【００９５】
カメラモジュール１１０は、雑草の検出に応答して雑草信号を発生させるものであり、搬送用貨車１１８の前を進行する貨車１１６に固着することができ、この搬送用貨車は、制御および監視のモジュール１０２内の制御ユニット１０４と、除草剤および混合のモジュール１０６と、ノズルロッド１０８とを運搬する。カメラモジュール１１０は、複数の個々のカメラを有することができ、それらのカメラは進行１２０の方向に、それらの前の道床（図示せず）を狙っている。
【００９６】
この場合には、雑草信号による第１の組の制御信号の発生および第２の組の制御信号の発生は、制御ユニットによって制御することができる。カメラモジュール１１０は、ノズル組み立て体１０８からの予め決められた距離を有する。カメラモジュール１１０は加えて、制御および監視のモジュール１０２と、除草剤および混合のモジュール１０６と、ノズルロッド１０８との移動の共通の方向に、制御および監視のモジュール１０２と除草剤および混合のモジュール１０６とから空間的に分離されている。このことは、そのカメラモジュールが、制御ユニット１０４とノズルロッド１０８とを運搬する搬送用貨車１１８の上に搭載されないことを意味する。その代わりに、それが、進行方向１２０の或る位置で逆向きにも可能に固着されていることで、さらに高速でさえ、カメラモジュール１１０の画像処理、およびノズルロッド１０８での対応する除草剤混合物の提供に、充分な時間を使うことができる。
【００９７】
前を進行する貨車１１６は、例えばタンク貨車とすることができ、このタンク貨車から、除草剤および混合のモジュール１０６のための混合用の水を、ホース接続を介して供給することができる。しかしながら、一つまたは複数のその他の貨車または機関車を、ノズルロッド１０８とカメラモジュール１１０との間に配置することもできる。あるいは、カメラモジュール１１０は、既知の距離で前を進行する列車、またはその前を飛行するドローンに固着することもできる。
【００９８】
図２に、道床２０６の真上で複数のノズル２０４を備えたノズルロッド２０２および横方向の盛土２０８を示す。加えて、図２には、道床２０６上の鉄道線路断面２１０、２１２を示す。ノズル２１６の例を使用し、破線により、例えば、フルジェットノズルが道床２０６上に除草剤混合物をいかに噴霧することができるかを示す。右外側のノズル２１８の例を使用し、ハーフジェットノズルの機能を例示する。ここでは、ノズルジェットの右手領域２１２が制限されており、軌条２１２に噴霧することはできないようになっている。
【００９９】
それぞれの鉄道路２１０、２１２の外側に位置するそれらのノズル、例えばノズル２２０により示されるものは、それぞれの盛土（ここでは盛土２０８）、そしてまた盛土２０８並行して走る経路に噴霧するのに使用することができる。軌条２１２に最も近い場所にある、ノズル２２０のノズルは、やはりハーフジェットノズルとして実装されて、軌条２１２が噴霧されないようになっている。同じことが、ノズルロッド２０２の左手側にもあてはまる。
【０１００】
図３に、除草剤および混合のモジュール１０６の代表的な実施形態を平面図に表すが、天蓋は除いてある。異なる（さらには同一の）除草剤を保持するための複数のコンテナ１１４が明瞭に視認され、例えばそれらのうち四つがここには示されている。通路３０２は、除草剤および混合のモジュール１０６の左手入口側を右手入口側に接続する。複数のパイプと、バルブおよび混合器３０４と、ポンプ３０６（例として）と、その他の制御装置（詳細には示さず）とにより、異なる除草剤混合物、例えば雑草に特効性のある除草剤混合物の混合が可能になる。除草剤および混合のモジュール１０６は通常、ＩＳＯ  ６６８：２０１３−０８に準拠した標準的な２０フィート貨物用コンテナの形態をとって筐体内に位置する。
【０１０１】
図４に、電力モジュール４００の平面図の代表的な実施形態を示す。電力モジュール４００は、実際の電力発生ブロック４０４からなり、その中では、内燃機関が、発電機により電気を発生させることができる。作業者用端末４０６を介して、電力発生ブロック４０４は外部から制御することができる。燃料用のタンクは、最上部から満たすことができる。
【０１０２】
電力発生ブロック４０４は、プラットフォーム上に搭載され、そのプラットフォームは例えば、標準的な２０フィートの貨物用コンテナの基部面積を占めることができる。搬送用貨車に固着するための固定点４０２も、この電力モジュール４００上に見ることができる。側部への手すり４１４が、プラットフォーム４０８から作業者が転落しないよう保護している。プラットフォーム４０８へは、梯子４１０を介して到達することができる。このプラットフォームは、観音扉４１２によって遮断することができる。電力モジュール４００のそれぞれ左手および右手側には、手すりを設ける必要はない。その代わりに、電力モジュール４００のそれらの端部を介してその他のモジュール、すなわち制御および監視のモジュールと除草剤および混合のモジュールに達することができる。
【０１０３】
図５に、一緒に接続された複数のモジュールを例示する。除草剤および混合のモジュール１０６は、左側遠くに位置しており、続いて、電力モジュール４００と、制御ユニット１０４（図示せず）を備えた制御および監視のモジュール１０２と、追加の休息室モジュール５０２とがある。緩衝器５０４から、すべてのモジュールが搬送用貨車上で互いに隣り合って示されていることは明らかである。
【０１０４】
図６に、複数のモジュール：すなわち除草剤および混合のモジュール１０６、電力モジュール４００、制御および監視のモジュール１０２、および休息室モジュール５０２の斜視図６００の実施例を例示する。全てのモジュールが、二つの二車軸ハブ６０４を有する搬送用貨車６０２上にあるのが示されている。個々のモジュールは、例示の順序が有利であることが証明されている。休息室モジュール５０２は、除草剤および混合のモジュール１０６から最も遠くに位置していることで、除草剤および混合のモジュール１０６の万一の故障（例えば除草剤の制御不能な漏出）の場合に、乗員が、この距離だけによって防護されるようになっている。加えて、ノズルロッド１０８が、搬送用貨車上の制御および監視のモジュール１０２の下に模式的に表現されていることは明らかである。
【０１０５】
電力モジュール４００は、除草剤および混合のモジュール１０６と制御および監視のモジュール１０２と間に位置しており、電力を両モジュールに容易に供給できる。エネルギーモジュール４００のプラットフォームは、除草剤および混合のモジュール１０６と制御および監視のモジュール１０４とのどちらからでも簡単にアクセスすることができる。
【０１０６】
図７に、貯蔵用貨車７０２と、雑草制御のための全体のモジュール化されたシステムを備えた搬送用貨車７０４と、タンク貨車７０６であって、これを用いて水を輸送することができ、ホースを介して除草剤および混合のモジュール１０６にこの水を供給することができるタンク貨車とからなる列車７００の斜視図の例を示す。この図面では、カメラモジュール１１０は、タンク貨車７０６の前領域に示されている。電力モジュール４００が、そのプラットフォームとともに見られる。
【０１０７】
貯蔵用貨車７０２は、列車７００のための様々な供給物の貯蔵および輸送に使用することができ、特に、このように様々な除草剤を大量に備蓄にして直接保持することができる。このことは、除草剤の備蓄が、除草剤および混合のモジュール１０６内のコンテナの容量に制限されない意味する。機関車を、列車７００の先頭または最後尾に提供することができる。その向き、すなわち、ノズルロッドからの除草剤の出口は、列車の方向にしたがって調節されるものとする。異なる進行方向については、雑草制御のためのモジュール化されたシステムのモジュールを配置し直す必要はない。
【０１０８】
図８に、道床内の雑草を制御する方法８００を例示する。方法８００は、制御および監視のモジュール内の制御ユニットを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着すること８０２と、除草剤および混合のモジュール（ＨＭＭ）を搬送用貨車に逆向きにも可能に固着すること８０４と、ノズルロッドを搬送用貨車に逆向きにも可能に固着すること８０６とを含む。ノズルロッドは、制御および監視のモジュールと除草剤および混合のモジュールとの両方から空間的に独立している。
【０１０９】
加えて、方法８００は、除草剤および混合のモジュールとノズルロッドとの間に流体接続を生成すること８０８と、カメラモジュールを使用する雑草信号を発生させること８１０とを含む。カメラモジュールは、搬送用貨車の進行の方向に搬送用貨車の前に或る距離をとって配置される。
【０１１０】
加えて、方法８００は、カメラモジュール８１４の雑草信号に応じて制御ユニットにより除草剤混合物を混合するための除草剤および混合のモジュール内のバルブおよび混合器を制御する第１の組の制御信号を操作すること８１２と、カメラモジュールの雑草信号に依存して制御ユニットによりノズルロッドのバルブを制御する第２の組の制御信号を操作することとを含む。
【０１１１】
これに基づいて、方法８００は、ノズルロッド内のノズルを通じて軌条線路上に除草剤混合物を選択的に噴霧すること８１６を含む。
【０１１２】
本発明の様々な実施形態の記載を、例示目的に使用した。それらは、進歩性のある概念の範囲を制限することを意図するものではない。当業者は、本発明の核心から逸脱することなく、更なる修正例および変形例を考案できることになろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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