DE10210542A1 - Fernsteuerbarer Kameraträger - Google Patents

Abstract

Es soll ein unbemannter Ballon so ausgeführt werden, daß er mit relativ wenig Aufwand bei geringen Windstärken als fernsteuerbarer Kameraträger für Aufnahmen an unterschiedlichen Objekten mit häufig wechselndem Aufnahmeort in einem weiten Bereich um die horizontale und vertikale Achse eingesetzt werden kann. DOLLAR A Der fernsteuerbare Kameraträger ist so ausgeführt, daß im Bereich des Äquators eines traggasgefüllten Ballons (1) eine Kamera (6) und auf der Gegenseite ein Rotationsantrieb-Nicken (5c) starr sowie jeweils 90 DEG versetzt je ein Drehgelenk (4a; 4b) und an diesen v-förmige Bügelenden (3a; 3b) eines mit einer Plattform (2) verbundenen Bügels (3) mit je einem Horizontal-/Rotationsantrieb-Gieren (5a; 5b) an der Hülle angeordnet sind. Die Plattform (2) verändert durch die Schwerkraft und die Aufhängung über den Bügel (3) an den Drehgelenken (4a; 4b) auch bei Nickbewegungen des Ballons (1) seine Lage nicht. Die Plattform (2) enthält mindestens einen Vertikal-Antrieb (10a; 10b), einen Sender (7) für die Signale der Kamera (6) sowie für die Antriebe und die Kamera, einen Empfänger (8) der Steuersignale, Akkus (9) zur Versorgung und eine Steuer-/Regeleinheit. DOLLAR A Der fernsteuerbare Kameraträger kann zur Lösung vielfältiger Aufgaben eingesetzt werden. Er ist für den Indoor- und bei geringen Windstärken auch für einen Outdooreinsatz geeignet. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung zur Inspektion an schwer zugänglichen Stellen und bei der Notwendigkeit eines häufigen Wechsels der ...

Description

• Die Erfindung betrifft einen unbemannten Ballon als fernsteuerbaren Kameraträger, insbesondere für Aufnahmen in windgeschützten Räumen.
• Für Aufnahmen in Höhen bis zu einigen hundert Metern und an unzugänglichen Stellen sind verschiedene Lösungen bekannt.
• Aus dem SU-Urheberschein 1594840 ist ein kleines, unbemanntes Motor-Delta- Flugzeug als Träger für eine Luftbildkamera bekannt. Diese Anordnung kann nicht für Aufnahmen an senkrechten Flächen und aus geringer Entfernung genutzt werden.
• Die Zeitschrift "Hobby" 5/1985, Seite 67 stellt einen ferngesteuerten Modell-Hubschrauber als Kameraträger für Aufnahmen aus der Luft vor. Die Qualität der erzielbaren Aufnahmen ist durch den nicht schwingungsfreien Träger nicht hoch. In der DE-OS 199 29 217 ist ein Condor Hochbildsystem beschrieben. Auf einem Kraftfahrzeug ist ein ausfahrbarer Teleskopmast mit einem fernsteuerbaren Kamera-Trägerkopf angeordnet. Der Trägerkopf kann mehrere Kameras aufnehmen und enthält u. a. auch ein System aus schwingungsdämpfend angebrachten Halte-/Führungsschienen. Die vorgeschlagene Lösung ist sehr aufwendig. Aus dem DE-GM 78 36 607 ist ein unbemannter Fesselballon als Kameraträger für Filmaufnahmen bekannt, bei dem zur Steuerung der Höhe und Lage des Ballons eine Winde und ein Steuerkreuz nach dem Marionettenprinzip mit umgekehrten Kraftrichtungen verwendet werden. Die notwendigen Fesselleinen beschränken die Einsatzmöglichkeiten.
• Die Firma REVO GmbH bietet einen Fesselballon mit einer voll beweglichen Kameraführung für den Indooreinsatz an. Die Kamera ist unterhalb des Ballons schwenkbar aufgehangen. Der Schwenk-/Neigekopf der AirCam gestattet eine kontinuierliche Bewegung horizontal von 360° und vertikal von 210°. Die Einstellung der Kamera erfolgt ferngesteuert. Die Fesselung des Ballons schränkt die Einsatzmöglichkeiten des Systems wesentlich ein.
• Aufgabe der Erfindung ist, einen unbemannten Ballon so auszuführen, daß er mit relativ wenig Aufwand bei geringen Windstärken als fernsteuerbarer Kameraträger für Aufnahmen an unterschiedlichen Objekten mit häufig wechselndem Aufnahmeort in einem weiten Bereich um die horizontale und vertikale Achse eingesetzt werden kann.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen fernsteuerbaren Kameraträger erfüllt, bei dem im Bereich des Äquators eines traggasgefüllten Ballons eine Kamera und auf der Gegenseite ein Rotationsantrieb-Nicken starr sowie jeweils 90° versetzt an je einem Drehgelenk v-förmige Bügelenden eines mit einer Plattform verbundenen Bügels und an diesen je ein Horizontal-/Rotationsantrieb-Gieren an der Hülle angeordnet sind.
• Die Plattform verändert seine Lage durch die Schwerkraft und die Aufhängung über den Bügel an den Drehgelenken auch bei Nickbewegungen des Ballons nicht.
• In Ausgestaltung der Erfindung enthält die Plattform mindestens einen Vertikal- Antrieb, einen Sender für die Signale der Kamera sowie für die Antriebe und die Kamera einen Empfänger der Steuersignale, Akkus zur Versorgung und eine Steuer-/Regeleinheit.
• Es ist zweckmäßig, daß die Signal- und Stromzuführung von der Plattform zum Ballon über Kabel im Bügel mit den v-förmigen Bügelenden erfolgt.
• In vorteilhafter Ausführung sind durch die konstruktive Ausführung die Gewichte der Kamera und des auf der Gegenseite angeordneten Rotationsantriebes-Nicken gleich.
• Erfindungsgemäß sind die Antriebe über die Steuer-/Regeleinheit ferngesteuerte, drehzahlgeregelte Elektromotoren mit Propeller in einer Ummantelung. Die Drehrichtung ist umkehrbar.
• Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 Vorderansicht des erfindungsgemäßen Kameraträgers
• Fig. 2 Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kameraträgers
• Fig. 3 Ansicht der Plattform
• Die Erfindung kann zur Lösung vielfältiger Aufgaben eingesetzt werden, die eine Kamera erfordern. Sie ist für den Indoor- und bei geringen Windstärken auch für einen Outdooreinsatz geeignet. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung zur Inspektion an schwer zugänglichen Stellen und bei der Notwendigkeit eines häufigen Wechsels der Aufnahmeposition.
• Der in Fig. 1 dargestellte Kameraträger ist ein heliumgefüllter Ballon 1 aus 24 Segmenten 1a. Der Durchmesser des Ballons 1 ergibt sich aus der erforderlichen Tragkraft aus Ausrüstung und Eigengewicht.
• Im Bereich des Äquators des Ballons 1 sind eine Kamera 6 und auf der Gegenseite ein Rotationsantrieb-Nicken 5c starr angebracht. Um ein Kippmoment um die x-Achse zu vermeiden, müssen durch eine entsprechende konstruktive Ausführung die Gewichte der Kamera 6 und des auf der Gegenseite angeordneten Rotationsantriebes-Nicken 5c gleich sein.
• Auf der Äquatorebene, jeweils 90° zur Kamera 6 versetzt, sind an der Hülle je ein Drehgelenk 4a; 4b mit v-förmige Bügelenden 3a; 3b aus zwei Rohren eines mit einer Plattform 2 verbundenen Bügels 3 aus einem Rohr befestigt. An der Verbindungsstelle Drehgelenke 4a; 4b/Bügelenden 3a; 3b sind je ein Horizontal- /Rotationsantrieb-Gieren 5a; 5b starr angeordnet.
• Die Lage der Plattform 2 verändert sich durch die Schwerkraft und die Aufhängung über den Bügel 3 an den Drehgelenken 4a; 4b auch bei Nickbewegungen des Ballons 1 nicht.
• Die Plattform 2 enthält mindestens einen, vorzugsweise zwei Vertikal-Antriebe 10a; 10b, einen Sender 7 für die Signale der Kamera 6 sowie für die Antriebe und die Kamera einen Empfänger 8 der Steuersignale, Akkus 9 zur Versorgung und eine Steuer-/Regeleinheit 11. Die Signal- und Stromzuführung von der Plattform 2 zum Ballon 1 erfolgt über Kabel im rohrförmigen Bügel 3 mit den v-förmigen Bügelenden 3a; 3b.
• Über einen Fernsteuersender werden alle Funktionen des erfindungsgemäßen Kameraträgers gesteuert. Mittels der Vertikal-Antriebe 10a; 10b wird der Ballon 1 in die erforderliche Höhe vor dem Aufnahmeobjekt manövriert. Einen Vortrieb in der Horizontalen sowie ein Drehen um die y-Achse (Gieren) erfolgt über die Horizontal-/Rotationsantriebe-Gieren 5a; 5b. Ein Kippen um die x-Achse (Nicken) ist durch den Rotatonsantrieb-Nicken 5c möglich. Damit kann die Kamera 6 in jede Richtung geschwenkt werden. Durch die Möglichkeit der getrennten Steuerung/Drehzahlregelung der Antriebe 5a; 5b; 5c und 10a/10b kann der Ballon 1 in der jeweiligen Lage stabil gehalten werden. Die Plattform 2 bleibt durch ihre Schwerkraft und die gewegliche Lagerung am Bügel 3 und den Drehgelenken 4a; 4b am tiefsten Punkt des Kameraträgers.
• Die Übertragung der Signale der Kamera 6 kann mit allgemein bekannter Technik erfolgen.
• Die Plattform 2 ist in einer Leichtbauweise ausgeführt und ihre Form dem konkreten Zweck angepaßt. Sie muß mindestens einen Vertikal-Antrieb 10a; 10b, mindestens einen Akku 9, den Fernsteuerempfänger 8, die Sendeeinrichtung 7 für das Signal der Kamera 6 sowie die Steuer-/Regeleinheit 11 zur Ansteuerung der Antriebe und Kamera aufnehmen. Bezugszeichenaufstellung 1 Ballon
  1a Segmente des Ballons
  2 Plattform
  3 Bügel
  3a, 3b v-förmiges Bügelende
  4a, 4b Drehgelenke
  5a, 5b Horizontal-/Rotationsantrieb-Gieren
  5c Rotationsantrieb-Nicken
  6 Kamera
  7 Sender
  8 Empfänger
  9 Akkus
  10a, 10b Vertikal-Antrieb
  11 Steuer-/Regeleinheit
  

Claims (7)

1. Fernsteuerbarer Kameraträger mit einem traggasgefüllten Ballon, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Äquators des traggasgefüllten Ballons (1) eine Kamera (6) und auf der Gegenseite ein Rotationsantrieb-Nicken (5c) starr sowie jeweils 90° versetzt je ein Drehgelenk (4a; 4b) und an diesen vförmige Bügelenden (3a; 3b) eines mit einer Plattform (2) verbundenen Bügels (3) mit je einem Horizontal-/Rotationsantrieb-Gieren (5a; 5b) an der Hülle angeordnet sind.

2. Fernsteuerbarer Kameraträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (2) durch die Schwerkraft und die Aufhängung über den Bügel (3) an den Drehgelenken (4a; 4b) auch bei Nickbewegungen des Ballons (1) seine Lage nicht verändert.

3. Fernsteuerbarer Kameraträger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform mindestens einen Vertikal-Antrieb (10a; 10b), einen Sender (7) für die Signale der Kamera (6) sowie für die Antriebe und die Kamera einen Empfänger (8) der Steuersignale, Akkus (9) zur Versorgung und eine Steuer-/Regeleinheit (11) enthält.

4. Fernsteuerbarer Kameraträger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- und Stromzuführung von der Plattform (2) zum Ballon (1) über Kabel im Bügel (3) mit den v-förmigen Bügelenden (3a; 3b) erfolgt.

5. Fernsteuerbarer Kameraträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die konstruktive Ausführung die Gewichte der Kamera (6) und des auf der Gegenseite angeordneten Rotationsantriebes-Nicken (5c) gleich sind.

6. Fernsteuerbarer Kameraträger nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (5a; 5b; 5c; 10a; 10b) Elektromotoren mit Propeller in einer Ummantelung sind.

7. Fernsteuerbarer Kameraträger nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl und die Drehrichtung der Elektromotoren ferngesteuert über die Steuer-/Regeleinheüt (11) regelbar sind.