	Bei vielen Aktivitäten ist die Dokumentation des Geschehens durch Hantieren mit einer klobigen Videokamera erschwert oder unmöglich gemacht. Beim Fallschirmspringen würden die entstehenden Kräfte dem Kameramann sein Gerät aus der Hand reißen oder zumindest sehr heftige Zitterbewegungen bewirken. Beim Motorradfahren erlauben oft die beengten Platzverhältnisse, der winzige und ungünstig gelegene Einbauraum oder das hohe Gewicht und die Schockempfindlichkeit der delikaten Kamera einen direkten Einsatz des Videocamcorders nicht. Zudem ist Festmontage der Kamera oft nur in Spezialfällen ratsam. Bezüglich der Entkoppelung des Kamerasystems von Fahrwerksbewegungen ist der Kopf des Fahrers immer noch der vibrationsärmste "Einbauort". Abhilfe kann z. B. mit den folgenden Systemen geschaffen werden: Robuster Miniaturcamcorder Helm- oder Handkamera mit Funkübertragung des Videobildes Helm- oder Handkamera mit dezentraler Aufzeichnung Während die Möglichkeit 1 auf einen Personenkreis mit dickem Geldbeutel oder großer Risikobereitschaft beschränkt bleibt (wer möchte schon gerne die rund drei Tausis, die er in eine Sony PC100 Digital Handycam investiert hat bei einem Sturz auf einen Schlag verlieren?) ist Möglichkeit 2 mit technischen Unwägbarkeiten behaftet:
Videosender	Die Firma Conrad Electronics bietet in ihrem 99er Hauptkatalog auf der Seite 814 unter der Bezeichnung "Funkübertragungssystem" einen Videosender (Best.-Nr. 11 70 48-66, DM 299,-) und den zugehörigen Videoempfänger (Best.-Nr. 11 70 64-66, DM 349,-) an, wobei ersterer auch einen Audiokanal und letzterer eine optional steckbare Richtantenne (Best.-Nr. 11 62 11-66, DM 39,95) besitzt. Die Krux an dem oben beschriebenen Duo sind die technischen Daten: Eine Sendeleistung von 10mW in einem Frequenzbereich von rund 2.4GHz und eine Videobandbreite von maximal 5MHz lassen selbst unter optimalen Sendebedingungen (und der Verwendung einer empfängerseitigen Richtantenne) Reichweiten von nicht mehr als 400 Metern erwarten. Verschlechtern sich die Bedingungen durch hohe Luftfeuchtigkeit, ungünstige Abstrahl- und Empfangsverhältnisse oder Bäume, Sträucher oder gar Wände bzw. durch Störeinflüsse, so sind 10-20 Meter die Regel. Auch der hohe Kostenfaktor (runde 600 DM) und der Batterieverbrauch (200mA@12V) sind eine kritische Bewertung des Systems wert. Freilich gibt es auch (Export)Systeme im langwelligeren Bereich (so um die 500MHz) und mit höherer Abstrahlleistung, die allerdings in Deutschland nicht zugelassen sind und hinsichtlich der Videobandbreite deutliche Qualitätseinbußen erwarten lassen.
Dezentrale Aufzeichnung	Die Lösung des Problems liegt auf der Hand. Die empfindliche und hochwertige Aufzeichnungsmimik wird an einem sicheren Ort verstaut - beim Motorradfahrer bietet sich vor allem der Rucksack an, weil hier genug Stauraum und Platz für eine schützende Schaumstoffummantelung vorhanden ist. Das Kameramodul selbst wird z. B. am Helmschild angebracht. Rechts im Bild ist der Helmkameraprototyp des Autors dargestellt. Zur Anwendung kam ein verkapseltes, (nah)infrarotempfindliches Schwarzweiß-Kameramodul mit den Abmaßen 40x40x27mm^3 (vgl. Conrad Electronics Best. Nr. 11 67 50-66 und Nr. 11 72 77-66, Kostenpunkt DM 98,- für das Modul und DM 64,50 für das Metallgehäuse. Gesamtgewicht: ca. 50g) auf einem Spezialhalter mit Kugelgelenk.
Infrarot- modul	Die Entscheidung für ein schwarzweißes Infrarotmodul beruht auf drei Gründen: 1. Eine Schwarzweißkamera bietet bei gleicher Pixelzahl eine dem vergleichbaren Farbmodell dreifach höhere Auflösung. Die Horizontalauflösung des angesprochenen Modells liegt bei 380 Zeilen bei 500x582 (also 291'000) Pixeln. 2. Durch die Empfindlichkeit des Moduls im nahen Infrarotbereich kann das Objekt - falls notwendig - mit gängigen Infrarotdioden aufgehellt werden. 3. In der Auflösung vergleichbare CCD-Module kosten etwa das 4- bis 5-fache.
Objektive	Als Vorsatzlinse wurde ein entsprechendes Weitwinkelmodell (Conrad Best. Nr. 11 52 23-66, DM 47,95) mit einer Brennweite von 2.2mm und einem Öffnungswinkel von ca. 150° für den Einsatz im Nahbereich verwendet. Da beim Filmen vom Helm aus zumeist eine visuelle Kontrolle des Bildobjekts nicht oder nur sehr eingeschränkt (S/W-Monitor Conrad Best. Nr. 19 24 73-66, DM 329,95) möglich ist, nimmt man gerne leichte Verzerrungen im Außenbereich für einen größeren Bildsausschnitt in Kauf. In Spezialfällen kann ein Tele-Objektiv (Conrad Best. Nr. 11 64 32-66, f=12mm, Öffnungswinkel 26°, DM 32,95) nachgerüstet werden.
Halterung: Materialien	Bei der Halterung des CCD-Moduls war nun Detailarbeit gefragt. Es sollte eine sichere Befestigung ohne Klebe-, Klett- oder Schraubverbindung an unterschiedlichst geformten Oberflächen möglich und das Modul selbst in einem möglichst großen Bereich einstellbar sein. Weiters waren die besonderen Anforderungen des Geländebetriebs (extreme Stöße, Vibrationen, Einfluß von Feuchtigkeit und Verschmutzung) zu berücksichtigen. Schließlich spielte noch insbesondere der Gewichtsfaktor eine wesentliche Rolle. Mehr als rund 200 Gramm Ballast sind einem Motorradfahrer auf dem Kopf nicht zuzumuten (durchschnittliche Helmmassen sind 1000 bis 1500 Gramm!). Zur Anwendung mußte daher eine stabile Leichtbaukonstruktion z. B. aus Aluminium oder Kunststoff (z. B. Delrin) kommen. Hinsichtlich der Bearbeitungsmöglichkeiten war Aluminium also besonders geeignet.
Halterung: Konstruktion	Als praktikabelste und stabilste Lösung bot sich die Anbringung des Kameramoduls auf einem L-förmigen Winkel der Abmaße 43x45mm^2 (Kameraträger, BxH) bzw. 45x25mm^2 (BxT, Grundplatte) aus 2mm starken AlCuMg an. Die Grundplatte ist mit einem Kugelkopf des Durchmessers 20mm (Messing, verchromt) durch eine M3-Senkkopfschraube verbunden und zusätzlich durch Verstiftung mit einem Paßstift (Ø1mmx4mm) gegen Verdrehen gesichert. AlsKugelkopf wurde ein entsprechender Möbelknopf (OBI/Robbi, DM 9,-) mit Grundplatte Ø20mmx1mm verwendet und die kreisförmige Grundplatte auf einem Fächerschleifgerät mit zwei Kanten versehen um ein Durchfädeln durch die obere Klemmplatte zu ermöglichen. Die Klemmung des Kugelgelenks selbst erfolgt durch zwei Aluminiumplatten (AlCuMg, 48x70x2mm^3 BxTxD oben bzw. 48x70x5mm^3 unten) in die fluchtende Bohrungen Ø18mm eingebracht wurden. Um für den Kugelkopf eine bessere Passung zu gewährleisten, wurden in der dem Kugelmittelpunkt zugewandten Seite der Platten zudem noch 90°-Einsenkungen mit einer Tiefe von 1,5 (oben) respektive 2,5mm (unten) vorgenommen. Die obere Klemmplatte wurde durch Umfalzen der Außenkanten (Radius 10mm, Winkel 30°) gegen Durchbiegen bei höheren Klemmkräften geschützt. Die untere Klemmplatte mußte wohlweislich 5mm stark gewählt werden, um eine ebene untere Aufstellfläche bei eingebrachter Kugel zu gewährleisten. Um das Kugelgelenk beim Klemmvorgang selbsttätig zu zentrieren , erfolgt die Verbindung der oberen und unteren Klemmplatte mit drei Haltepunkten. Bei den vorderen Verbindungselementen handelt es sich um Senkkopfschrauben M3x25, die durch ein Durchgangsloch im unteren Distanzstück und ein Gewinde in der unteren Klemmplatte fixiert wird (bei der so gewählten Verbindung ist gleichzeitig eine sichere Verbindung zwischen dem unteren Distanzstück und der unteren Klemmplatte gegeben). Die Distanzierung zwischen unterer und oberer Klemmplatte erfolgt durch zwei Silikongummischläuche mit Innen-Ø3mmx5mm. Den Abschluß auf der oberen Klemmplatte bilden zwei Durchgangslöcher Ø4mm, zwei Beilagscheiben und zwei selbstsichernde Muttern M3 (schwarzer Plastikeinlegering für schwer lösbare Verbindung), mit geringem Drehmoment angezogen. Mittig und im Vergleich zu den vorderen Senkkopfschrauben weiter von Klemmpunkt der Kugel entfernt (die Position wurde absichtlich so gewählt, um eine feinere Einstellbarkeit der Klemmkraft trotz Verzicht auf ein Feingewinde zu ermöglichen) wurde eine weitere M3x25 Innensechskantschraube angebracht. Diese sitzt in einem Gewinde in der 5mm starken unteren Klemmplatte und führt durch ein Durchgangsloch Ø4mm in der oberen Klemmplatte. Auch hier schützt ein Silikongummischlauch vor Verschmutzung und sorgt für eine Ausdistanzierung der Klemmplatten. Die Klemmung selbst erfolgt mit einer Rändelmutter (Messing, M3 Außen-Ø15mm) mit Beilagscheibe oder wahlweise einer passenden Flügelmutter
Helmadapter	Für eine sichere Verbindung mit dem Helmschild (oder wahlweise dem Kinnteil) ist ein spezieller Unterbau notwendig. Er besteht aus einem quaderförmigen Aluminiumdistanzstück (AlCuMg, 48x10x10mm^3 BxLxH), das die Wölbung des Helmschildes oder eine etwaige Materialstärke des Kinnteiles berücksichtigt, einer Aluminumbodenplatte (AlCuMg, 48x70x2mm^3 BxLxD) und einer Druckplatte (AlCuMg, 48x35x2mm^3, BxLxT), die den Auflagepunkt der Helm-Helmkameraverbindung nach hinten zwischen Kugelkopf und Rändelmutter verlagert. Die Auflageflächen selbst sind mit Zellgummimatten (Stärke 3mm) beklebt (hierfür eignet sich ein Sekundenkleber auf Cyanoacrylatbasis) um einem möglichen Verrutschen entgegenzuwirken. Das Distanzstück ist (wie oben erwähnt) mit der unteren Klemmplatte über zwei Senkkopfschrauben M3 verbunden und mit der Bodenplatte über zwei weiter außen liegende Innensechskantschrauben M4 mit flachem Kopf. Diese Schraubverbindung überträgt die eigentliche Kraft zwischen den Auflageflächen auf den Helmschild und wird beim Umbauen bzw. Entfernen der Helmkamera vom Helmschild jeweils gelöst. Das zugehörige Gewinde (M4x10) im Distanzstück ist daher entsprechend tief und paßgenau zu arbeiten. Für Extrembelastung bietet sich ein Durchschrauben zweier Senkkopfschrauben von der oberen Klemmplatte her nach unten und das Einbringen von Durchgangslöchern in der Bodenplatte an. Hier sind dann weitere zwei Rändel- bzw. Flügelmuttern vorzusehen, die das Blickfeld des Fahrers aber möglicherweise einengen.
Sicherungsband	Einen zusätzlichen Schutz gegen Verrutschen oder Verlieren und bei Stürzen bietet das Sicherungsband. Es besteht aus 18mm breitem Nylongewebe, das einerseits in eine Aussparung zwischen unterer Klemmplatte und Distanzstück und andererseits unter ein Aluminiumplättchen auf der oberen, der Rändelmutter zugewandten Seite der oberen Klemmplatte gequetscht wird. Die Schließung der Bänder erfolgt - wie im Bild rechts dargestellt - mittels eines handelsüblichen Doppelbügelverschlusses, der mit dem vom Kameramodul nach hinten wegführenden Bandhälfte fest vernäht ist.
Montage	Das CCD-Modul ist mit den zwei M2x8 Messingschlitzschrauben auf dem Kameraträger zu befestigen. Vorteilhaft ist das Bestreichen der Kamerarückseite mit Silikondichtmasse, um eindringender Feuchtigkeit keine Chance zu bieten. Bei der Montage der Einzelteile muß zunächst darauf geachtet werden, daß vor dem Verstiften von Kugelkopf und Kamerawinkel zunächst die obere Druckplatte eingehängt wird - ein Trennen der Verbindung ist nach dem Eintreiben des Sicherungsstiftes nicht mehr möglich. Beim Schneiden der Gewindebohrungen - speziell derjenigen, die für die Klemmung am Helmschild zuständig sind - am besten mit Vor-, Haupt- und Fertigschneidern arbeiten um maximale Maßhaltigkeit sicherzustellen. Alle Verbindungen, die nicht mehr gelöst zu werden brauchen (also alle außer der Rändelschraube und der zwei Innensechskantschrauben) mit Schraubensicherungslack Loctite 243 sichern. Die Enden der Nylonbänder durch Verschweißen mit Heißluft oder einem Feuerzeug gegen Ausfransen sichern. Die Zellgummimatten zuschneiden und mit Cyanoacrylatkleber auf die sauberen und fettfreien Aluplatten aufkleben. Den Kugelkopf mit Silikonfett oder -spray leicht einfetten. Das nach hinten wegführende Nylonband mit dem Aluminiumblech und den zwei M3x6-Schlitzschrauben gegen Herausrutschen sichern.
Einzelteile	Die nebenstehenden Abbildungen veranschaulichen noch einmal die Einzelteile der Konstruktion. Links der Helmkameraprototyp und rechts die CAD-Vorkonstruktion als Explosionszeichnung. Beim Klicken auf die jeweiligen Bildbereiche werden ggf. weitere Informationen zum betreffenden Einzelteil angezeigt.
VRML	Wer ein VRML-Plugin für seinen Web-Browser besitzt, der kann sich hier als besonderes Schmankerl das im VRML-Format exportierte *.ZIP-Archiv zur Helmkamera downloaden. Viel Spaß!
Video	Ein *.AVI-Clip des CAD-Modells liegt hier zum Download bereit.
Teileliste Mechanik	Folgende Teile werden für den Kamerahalter benötigt: 2x Aluminiumplatte (AlCuMg) 48x70x2mm^3 BxTxD 1x Aluminiumplatte (AlCuMg) 48x70x5mm^3 BxTxD 1x Aluminiumplatte (AlCuMg) 48x35x2mm^3, BxLxT 1x Aluminiumplatte (AlCuMg) 45x70x2mm^3 BxTxD abgekantet 90° bei T=26mm 1x Alublech (AlCuMg) 30x10x1mm^3 BxTxD 1x Möbelknopf Robbi Ø20mm mit Gewindebuchse M3 (Ø8mmx5mm) und Platte Ø20mmx1mm 1x Sicherungsstift Ø1mmx4mm 3x Senkopfschraube M3x25 1x Senkopfschraube M3x8 2x Innensechskantschraube M4x10 6x Schlitzschraube M3x6 2x Selbstsichernde Mutter M3 1x Rändelmutter M3 1m Nylonband 18mm 1x Verschlußteil für Nylonband Silikongummischlauch Innen-Ø3mm Zellgummimatte D=2mm Sekundenkleber Schraubensicherungslack Loctite 243 (blau)
Teileliste Kamera	Zum Kameramodul selbst: 1x S/W-CCD-Modul (40x40x27mm^3 LxBxH, Conrad Electronics Best. Nr. 11 67 50-66) 1x Kameragehäuse (Conrad Electronics Best. Nr. 11 72 77-66) 1x Weitwinkelobjektiv (Conrad Best. Nr. 11 52 23-66) 2x Messingschlitzschraube M2x8
Elektrik	Ein CCD-Kameramodul wird üblicherweise mit drei Anschlüssen bestückt. Ein gemeinsamer Massekontakt bezieht sich auf den Videosignalausgang und die separate Betriebsspannungsversorgung. Im hier gezeigten Fall benötigt der CCD eine Spannung von 10 bis 13V, die von einem handlichen und langlebigen Blei-Gel-Akkumulator (Conrad Electronic Best. Nr. 25 55 56-66, 590g, DM 38,95) geliefert wird. Nun muß das Kameramodul noch verschmutzungsgeschützt und betriebssicher verkabelt werden. Hierzu empfiehlt sich die Verwendung einer einrastenden 3-fach-KFZ-Steckbuchse mit vergoldeten und eingeclipten Crimpkontakten (z. B. von Bürklin Elektronik). Die Crimpkontakte werden über drei möglichst kurze und isolierte Kupferlitzen (Querschnitt 0,25 bis 0,5 mm^2) mit den drei Kontakten am CCD-Modul verbunden. Als günstig hat sich hier eine Lötverbindung und das anschließende Vergießen der Kabel/der Kabeldurchführung mit Silikondichtmasse erwiesen. Die Steckbuchse selbst kann mit beidseitig klebendem Schaumklebeband im Winkel von ca. 45° zur Mittenachse des Kameraträgers aufgeklebt und mit Silikondichtmasse oder Heißkleber vergossen werden. Der Winkel von 45° stellt sicher, daß der Kameraträger nicht nur rotiert sondern auch über einen großen Winkel geneigt werden kann ohne daß es zu Kollisionen mit dem eingesteckten Video-/Spannungsversorgungskabel kommt. Das Zuleitungskabel selbst muß drei Anforderungen genügen: 1. Das Videosignal muß über eine Strecke von ca. 150cm möglichst verlustfrei übertragen werden. 2. Die Spannungsversorgung muß ohne Spannungsabfall und störungsfrei zugeführt werden. 3. Das Kabel muß im rauhen Alltagsbetrieb verschleiß- und beschädigungsfrei funktionieren. Vorversuche haben ergeben, daß das Kabelpaket (RG58-Videokabel mit paralleler Spannungsversorgungsleitung in einem Gewebeschlauch am besten aufgehoben ist. An den Enden sind jeweils Sicherungen mit Schrumpfschlauch vorzunehmen. Am camcorderseitigen Ausgang ist am RG58-Videokabel ein Cinch-Stecker anzulöten. Die rote Spannungsversorgungsleitung bekommt eine KFZ-Flachsteckhülse angecrimpt. Den Masseanschluß für den Blei-Gel-Akkumulator erhält man durch Abschälen eines Stückes der Isolierung des Videokabels (praktischerweise so, daß diese Stelle innerhalb des Gewebeschlauchs zu liegen kommt) und Anlöten eines kurzen Stücks isolierter Kupferlitze. Auch diese wird batterieseitig mit einer Flachsteckhülse versehen. Auch am - der Multisteckbuchse des CCD-Moduls zugewandten - Ende des Kabelpakets ist ein Übergang vom RG58-Kabel zum 3-fach Multistecker zu löten. Hierzu wird Schrumpfschlauch und isolierte Kupferlitze verwendet. Vor dem Einschalten bitte noch einen elektrischen Funktionstest aller Steckverbindungen und Kabel vornehmen: Das CCD-Modul nimmt eine Verpolung u. U. nachhaltig übel!
Teileliste Elektrik	Folgende Teile werden für die Betriebselektrik und die Verkabelung benötigt: Blei-Gel-Akkumulator (Conrad Electronic Best. Nr. 25 55 56-66) 150cm Gewebeschlauch (gestreckte Weite 5-8mm) 1x Multistecker 3-fach incl. Crimpkontakte 1x Multisteckbuchse 3-fach incl. Crimpkontakte 2x KFZ-Flachsteckhülse 3,8mm 1x Cinchstecker mit Knickschut, metallisiert 1m isolierte Litze (Querschnitt 0,25-0,5mm^2) 2m HF-Kabel RG58 Impedanz 75 Ohm 1m Litze, rot (Querschnitt 1mm^2) 1m Litze, blau (Querschnitt 1mm^2) Schrumpfschläuche (nach Bedarf) Silikonvergußmasse, neutralvernetzend Beidseitig klebendes Schaumklebeband Kabelbinder (nach Bedarf) ggf. Heißkleber Lötzinn
Einstellhinweise	Zum Einstellen des Gesichtsfeldes montiert man zunächst das verkabelte Kameramodul möglichst mittig auf dem (sauberen!) Helmschild eines geeigneten Motorradhelmes (wahlweise dem Kinnteil - die Einstellhinweise gelten sinngemäß) und sichert das abgehende Kabel mit Klebeband. Das freie Kabelende wird an Bleiakkumulator und (vorzugsweise) einem Videoeingang am Fernsehgerät oder Kontrollmonitor angeschlossen. Nun sollte zunächst der Schärfebereich durch Lockern der Innensechskantschraube am Kameraobjektiv auf eine im Fahrbetrieb häufig vorkommende Objektdistanz durch Verdrehen des Objektivs eingestellt werden. Anschließend die Innensechskantschraube wieder kontern. Jetzt ist die Blickrichtung des CCD-Moduls zu korrigieren. Hierzu fixiert man mit aufgesetztem Helm in normaler Kopfhaltung einen Punkt mittig am Horizont und bringt durch Lockern der Rändelmutter und Justieren des Kugelgelenks das visuell erfaßte Bild mit dem Montorbild zur Deckung. Die Rändelmutter festziehen aber nicht anknallen. Fertig!
Geeignete Camcorder	Alle zum Betrieb einer Helmkamera geeigneten Camcorder sind verständlicherweise solche, mit einem analogen Eingang. In der Praxis haben sich die Handycams von Sony - speziell die DCR TRVxxx-, PCxxx und VXxxxxModelle - als besonders brauchbar erwiesen. Es handelt sich hierbei um Digital-Video-(DV) oder Digital-8-(D8)Camcorder, die mittels ihres Steuerungseingangs leicht zum Aufzeichnen von analogen und digitalen Quellen freigeschaltet werden können. Selbstverständlich eignen sich - mit gewissen Qualitätseinbußen - auch Hi-8 und S-VHS Camcorder, soweit sie einen Analogeingang besitzen. Als Tip sei gesagt, daß europäische PAL-Exportmodelle zumeist serienmäßig freigeschaltet sind. Vor dem Kauf eines Camcorders also intensiv recherchieren!
Freischaltung	Die Freischaltung erfolgt über die Verbindung der parallelen Schnittstelle am PC mit der LANC-Buchse des Camcorders mittels eines speziellen Steuerungskabels. Ein Programm imitiert dann das LANC-Protokoll und kann die für die Aufzeichnung vorgesehenen Codeseiten im nichtflüchtigen Speicher des Camcorders passend verändern. Müßig zu sagen, daß bei derartigen Maßnahmen die Herstellergarantie erlischt. Mehr Infos zur Freischaltung gibt es bei Stefan Henkelmann, der auch die entsprechende Hardware besitzt. Wie mir mitgeteilt wurde, ist es auch möglich, diverse Modelle von Panasonic und Canon freizuschalten. Mehr Info hierzu gibt es in den diesbezüglichen Newsgroups wie z-netz.freizeit.video, rec.video und de.comp.tv+video.
Fazit	Für jeden ambitionierten Videofilmer kann der Einsatz einer Helmkamera viele neue und reizvolle Kameraperspektiven und aktionsreiche Szenen liefern. Wer etwas technisches Geschick besitzt, der kann sich für wenig Geld die oben beschriebene Lösung auch selbst anfertigen. Der Kostenpunkt liegt in diesem Fall (ein passender Camcorder vorausgesetzt) bei rund 300 DM. Das Gesamtgewicht der Helmeinheit von rund 250g ist zum einen durch das Gewicht der Kamera (insgesamt ca. 80g), die Messingkugel (rund 100g) und die Aluminiumteile begründet. Bei der Verwendung von "High-Tech-Materialien" (Nylonkugel, Delrinteile, Carbonwinkel, etc.) kann das Gewicht auf unter 100g gedrückt werden. Viel Spaß!

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