DE202006014388U1

DE202006014388U1 - System zur Steuerung einer Kamera

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Publication number: DE202006014388U1
Application number: DE202006014388U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2016-09-16
Also published as: WO2008031859A1; EP2115342A1

Abstract

Ein System zur Steuerung einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Trägerelement einen selbst fahrenden Wagen führt, welcher einen eigenen Antrieb umfasst und an dem eine Kamera, die zumindest über eine Achse schwenkbar ist, angeschlossen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer selbst fahrenden Kamera an einem Stahlseil (1).
Es stellen sich immer wieder Schwierigkeiten, wenn Kamerafahrten auf unebenem Gelände erstellt werden sollen. Meist bleibt nur die sehr aufwändige Lösung von Kamerafahrten auf Schienen oder die Arbeit mit einem Schwebestativ. Doch selbst diese Lösungen können ein Problem nicht beheben: Mit Kameraschienen oder mit einem Schwebestativ kann man keine größere Hindernisse (umgefallene Bäume, Schluchten, Wasser, Feuerwände, etc...) überwinden, ohne dass die aufgenommenen Bilder völlig verwackeln oder die Kamera zu Schaden kommt.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein leicht handbares, ökonomisches System zu entwickeln, bei dem eine Kamera, die an nur einem Seil fast alle nur denkbaren Hindernisse überwinden kann und dabei beispielsweise per Funk gesteuert wird, wackelfreie und somit qualitativ hochwertige Bilder erzeugt. Dadurch werden völlig neue Anwendungsbereiche erschlossen.
Ein Beispiel aus der Filmbranche: Ein Mann springt aus einem Wagen und rennt durch einen dicht bewachsenen Wald. Dabei überspringt er einige Hindemisse, wie einen umgefallenen Baumstamm oder felsiges Gestein. Er stolpert, springt wieder auf und rennt auf eine Schlucht zu, in die er dann hineinfällt. Das Seilsystem hat die Möglichkeit, dem rennenden Mann schnell und stabil zu folgen – das Bild, welches die Kamera aufnimmt, ähnelt einem subjektiven Flug durch den Wald. Ähnliche Bilder konnten bisher nur für sehr viel Geld im Computer animiert und gestaltet werden. Dieses Seilsystem nimmt reale Bilder auf und kommt somit ohne nachträgliche Animation im Computer aus.
Es ist aber auch möglich, dieses System zu Überwachungszwecken z. B. an Grenzübergängen einzusetzen. Auch die automatisierte Überwachung von großen Firmengeländen, Lagerstätten oder Hafenarealen ist dabei bedacht worden.
Das System besteht aus folgenden Komponenten:
• SEIL
Ein schnell zu spannendes Draht- oder Stahlseil zwischen zwei Punkten (Bäume, Mauerwerk, Autos, Metallpfosten, Kräne oder dergleichen) mit Hilfe einer Seilwinde oder einer anderen Spannvorrichtung (1.2 und 1.3). Um das Risiko von Vibrationen zu vermindern, wird ein glattes Stahlseil oder dergleichen verwendet.
• ANTRIEBSWAGEN
Ein Antriebswagen (2.1), bestehend aus einem länglichen Kasten (2.1), angetrieben durch einen elektrischen Motor (14.2), welcher die Kamera (2.6) entlang des Seils per Funk oder dergleichen bei verschiedenen Geschwindigkeiten steuern kann. Die Kraftübertragung des Motors, der an der Außenseite des Wagens angebracht (14.2) ist, erfolgt durch einen Zahnriemen (12.5) oder dergleichen (z.B. Keilriemen, Zahnräder, Ketten) auf ein oder mehrere Antriebsräder (2.2), welche in Form von Seilrollen außen an dem Gehäuse montiert sind. Diese Seilrollen weisen eine Vertiefung (5.2) auf, die an ihrer tiefsten Stelle zusätzlich mit weichem PVC beschichtet sind (5.3). So wird der Grip auf dem glatten Seil garantiert.
Die Achsen der Seilrollen sind kugelgelagert.
Die Stromversorgung erfolgt mittels Akkus (12.1), was gerade bei schnellen, mobilen Einsätzen von Vorteil ist. Wird das System stationär, also über längeren Zeitraum an einem festen Ort benötigt, kann optional auch eine Stromversorgung über ein zweites, über dem Tragseil zu installierenden Seils, erfolgen. Jedes Seil würde dann einen Pol (– und +) belegen. Über einen Stromabtaster würde der Strom in den Wagen geführt werden. Dies bietet sich z.B. bei fest installierten Überwachungsanlagen an, bei denen durch ein automatisiertes Verfahren das System im Dauerbetrieb ist.
An der Außenseite des Wagens befinden sich Anschlussmöglichkeiten für Ladegeräte (13.2), damit die Akkus in Arbeitspausen aufgeladen werden können.
Die Videoübertragung des Kamerabildes auf einen Kontrollmonitor findet per Funk statt. Der Videosender (12.6) ist im Antriebswagen eingebaut. Der Bildausgang der Kamera wird mit einem BNC-Kabel mit dem Sendereingang verbunden. Die Stromspeisung erfolgt über den Hauptakku (12.1) im Antriebswagen.
Bremse zum Anhalten des Antriebsmoduls. Das System kann aufgrund der hohen Motorleistung je nach Übersetzung der Antriebswellen eine Geschwindigkeit von 50 bis 70 km/h auf dem Seil erreichen. Um das System abzubremsen, ist am Antriebswagen zwischen den Seilrollen ein Bremsmechanismus (14.10) installiert. Die Funktionsweise der Bremse (8, 9, 10) ist einfach: Über und unter dem Tragseil (8.3) befinden sich Bremsklötze (8.1), die auf einer gemeinsamen Metallplatte (8.2) montiert sind. Durch Zugkraft (12.2) wird die Lage der Metallplatte, an deren Enden die Bremsklötze montiert sind, axial so verändert, dass die Bremsklötze in das Seil greifen und das System abgebremst wird (9 und 10).
Steuereinrichtung im Antriebswagen: Es gibt zwei Möglichkeiten, das System zu steuern: Die vollautomatische Steuerung ist eine komplett vorprogrammierte Steuerung des Systems. Alle Bewegungsabläufe, wie Fahrtrichtung, Geschwindigkeit, Bremsverhalten und alle Schwenkbewegungen der Kamera werden vor der Fahrt in der Steuereinheit (12.3) programmiert. Durch Knopfdruck am Antriebswagen wird dieser Prozess in Gang gesetzt. Nach Ablauf des automatischen Betriebsprogramms bleibt das System stehen und schaltet in einen Standby-Modus. Die manuelle Steuerung des Systems erfolgt per Funkfernsteuerung (Steuerungen durch ähnliche Verfahren, wie Infrarot oder dergleichen sind auch machbar). Auch auf diese Weise können alle Funktionen, wie Fahrtrichtung, Geschwindigkeit, Bremsverhalten und alle Schwenkbewegungen der Kamera bedient werden. Zusätzlich gibt es bei dieser Betriebsart verschiedene Sicherheitsvorkehrungen: Bei Abriss der Funkverbindung während des Betriebs schaltet das System automatisch ab und löst eine Notbremsung aus. Ist die Funkverbindung wieder hergestellt, bringen die Mikroprozessoren in der Steuereinheit alle Funktionen wieder in die Null-Position (Bereitschaft). Eine Notbremsung wird auch ausgelöst, wenn das System sich dem Ende des gespannten Seils nähert. Im Antriebsmodul ist ein Infrarot-Lichtschrankenempfänger (13.4) eingebaut. Erhält dieser einen Impuls von dem IR-Sender (1.5), welcher einen Leitstrahl quer zur Fahrrichtung im letzten Sektor des Seils sendet, schalten die Mikroprozessoren den Motor ab und leiten einen automatischen Bremsvorgang ein.
Zusätzlich nutzbare Stromquellen sind am Antriebswagen angebracht. Diese Anschlüsse (13.1) dienen in erster Linie z.B. einer externen Stromversorgung der Kamera oder einem Scheinwerfer für einen Betrieb bei Dunkelheit. Diese Stromquellen sind zusätzlich über Sicherungen (13.3) gegen Kurzschluss und Überlastung abgesichert. Ein Scheinwerfer oder anderes erforderliches Zusatzgerät kann an den Stirnseiten des Antriebswagens montiert werden. Eigens dafür gibt es dort eine M12-Anschraubmöglichkeit (14.11).
Die Abrollsicherung (14.10) ist auf Seilhöhe zwischen den Seilrollen außen am Antriebswagen montiert. Sollte aus irgendwelchen Gründen der Antriebswagen aus dem Seil springen, fängt diese Vorrichtung das gesamte System auf. Dabei handelt es sich um eine angeschraubte Metallvorrichtung in U-Form, die an ihren Enden mit dem Gehäuse verschraubt wird, nachdem der Antriebswagen in das Seil gehängt wird.
Zwei Transportgriffe (15 und 16) sind an den Stirnseiten des Antriebswagens montiert. Damit werden der Transport und das Einhängen des Antriebswagens in das Seil erleichtert. Die Griffe werden auf eine aus dem Gehäuse ragenden M12-Schraube geschraubt. Werden sie entfernt, kann an ihrer Stelle anderes Zusatzgerät befestigt werden.
• KAMERASCHIENE UND KAMERAAUFHÄNGUNG
Die Kameraschiene (4.3und 7), die horizontal 90 Grad in Fahrtrichtung unter dem Antriebswagen angebracht ist, dient in erster Linie dazu, die Kameraaufhängung (3.7) anzubringen. Außerdem, je nach Gewicht der Kamera, dient sie dazu, das gesamte System in eine waagerechte Stellung zu bringen. Je schwerer die Kamera ist, desto näher wird die Kameraaufhängung auf der Schiene in Richtung Antriebswagen festgeschraubt (4.1 und 4.2). Die Kameraschiene sorgt somit für die richtige Balance des gesamten Systems.
Außerdem wird zusätzlich auf der Kameraschiene der Antriebsmotor für die horizontalen Schwenkbewegungen (rechts – links) der Kamera angebracht ( 14.1). Dieser steuert die Verbindungsachse (14.5 und 6.2) der Kameraaufhängung, die doppelseitig gelagert ist (6.4) über ein Zahnrad (6.5) an (allerdings kann man diese Verbindung auch mit anderen Mitteln, wie z.B. Ketten, Keilriemen, Zahnriemen, Hydraulik oder dergleichen herstellen.). Die gesamte Kameraaufhängung (14.6) kann sich auf diese Weise beidseitig um 360 Grad drehen.
Nach dem gleichen Prinzip arbeitet der Antriebsmotor für die vertikalen Kamerabewegungen (hoch – runter). Der Antriebsmotor (14.7) dafür wird parallel zur Neigungsachse (14.8) angebracht. Auf diese Weise kann die Kamera sich um 360 Grad um die eigene Achse drehen.
Die Kamera wird auf der Kameraplatte (3.10) befestigt.
• GERÜST
Ein Gerüst (11) kann, falls keine Befestigungsmöglichkeit für ein Seilende vorhanden ist, diese Funktion übernehmen. Dabei handelt es sich um ein Vierbeinkostrukt (11.1), bei dem die Endstücke wie bei einer Zeltkonstruktion zusammenlaufen. Eine Umlenkrolle (11.2) im Zentrum des Gerüsts dient als Auflage für das Seil (11.3). Nachdem es dort umgelenkt wird, muss es an seinem Ende durch Gewichte (11.4) gehalten werden.

Claims

Ein System zur Steuerung einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Trägerelement einen selbst fahrenden Wagen führt, welcher einen eigenen Antrieb umfasst und an dem eine Kamera, die zumindest über eine Achse schwenkbar ist, angeschlossen ist.
System zur Steuerung einer Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement aus einem Stahl- oder Drahtseil besteht.
System zur Steuerung einer Kamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der selbst fahrende Wagen mindestens zwei, maximal vier, vorzugsweise zwei Seilrollen aufweist, von denen mindestens eine, maximal vier, vorzugsweise eine antreibbar ist.
System zur Steuerung einer Kamera nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der selbst fahrende Wagen von einem Elektromotor angetrieben wird.
System zur Steuerung einer Kamera nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamerabefestigungsschiene unterhalb des Wagens 90 Grad horizontal zur Fahrtrichtung verläuft und die daran befestigte Kamera als Ausgleichsgewicht für den im Seil hängenden Wagen fungiert und somit das gesamte System – durch Veränderung des Kamera-Befestigungspunktes auf der Schiene – waagerecht ausbalanciert werden kann.
System zur Steuerung einer Kamera nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Wagen eine Empfangsanlage zur Steuerung des Wagens und/oder der Kamerabewegungen befindet.