(57)【要約】印刷路上に規則的な距離で存在する印刷マークを時間正しく検出するための方法および装置において、カメラ（１６）がカメラ（１６）に属する計算ユニットと共に使用される。カメラ（１６）の作動は、もはや印刷マークを検出するために外部からトリガされるのではない。その代わりに印刷路の動きを操作する駆動制御システム（１４）がバス（２２）に接続され、このバスにはカメラ（１６）及び従って計算ユニットも接続されている。それによって、駆動制御システム（１４）は計算ユニットにプロセスデータを与え、このプロセスデータを計算ユニットが検出時点の計算のために使用することができることが可能となる。カメラ（１６）の作動は、計算に基いて、計算ユニットを有するカメラ（１６）自身によって自主的に行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷路上に規則的な距離で存在する印刷マークを時間正しく検出するための方法として、次のステップ
・少なくとも１つのカメラ（１６）であって前記カメラに属する計算ユニットを有するものを準備する、
・印刷路の動きを操作する駆動制御システム（１４）のプロセスデータを前記計算ユニットに絶え間なく与える、
・前記与えられたプロセスデータに基いて、複数の開始検出時点を前記計算ユニットにより計算し、その際前記開始検出時点は、前記カメラにより前記開始検出時点の１つについて撮影された画像上に１つの印刷マークが写真に撮られているように互いに調整される、
・前記開始検出時点に画像を撮影するため前記カメラを作動させる、
・画像上の印刷マークの探索によって前記撮影された画像を評価し、前記計算ユニットによって初期化データを得る、
・前記初期化データ及び前記与えられたプロセスデータに基いて前記計算ユニットにより第１の通過検出時点を計算し、前記カメラにより前記第１の通過時点に撮影された画像上に印刷マークが写真に撮られるようにする、
・第１の通過検出時点に画像を撮影するためカメラを作動させる、
が行われ、続いて以下のステップ、
・少なくともそれぞれ最後に撮影された画像を評価し、すぐ次の通過検出時点に対する補正値を前記計算ユニットにより確定する、
・前記初期化データ及び前記与えられたプロセスデータに基いて前記計算ユニットによりすぐ次の通過検出時点を計算し、前記すぐ次の通過検出時点を前記補正値を用いて前記計算ユニットにより補正する、
・それぞれ前記すぐ次の通過検出時点に印刷マークを有する画像を撮影するため前記カメラを作動させる、
が繰り返される印刷マークの検出方法。
【請求項２】
前記計算ユニットが前記カメラ（１６）のハウジング内に組み込まれている請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記カメラ（１６）が複数準備され、前記カメラにそれぞれ計算ユニットが属しており、前記各計算ユニットは個々に前記所属のカメラに対し開始検出時点及び通過検出時点を確定する請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記画像の評価の際にそれぞれの補正値が、写真に撮られた前記印刷マークの中心とする位置からのずれに基いて確定される請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
絶えず与えられる前記プロセスデータが、前記印刷路の速度、特に前記印刷路を運ぶ圧胴の速度に関するデータを含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
絶えず与えられる前記プロセスデータが、前記印刷路を運ぶ圧胴の位置、その加速度及び印刷ページフォーマットに関するデータの少なくとも１つを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
印刷路上に規則的な距離で存在する印刷マークを時間正しく検出するための装置として、前記印刷路の動きが駆動制御システム（１４）によって制御され、前記駆動制御システムはその際プロセスデータを処理し、また少なくとも１つのカメラ（１６）を有し、前記カメラには計算ユニットが属し、前記各カメラ（１６）はバス（２２）に接続され、駆動制御システム（１４）は、プロセスデータをバス（２２）を介して前記各計算ユニットに送るため同様に前記バス（２２）に接続されており、前記計算ユニットは受信したプロセスデータを処理するために構成されている印刷マークの検出装置。
【請求項８】
前記計算ユニットは、プロセスデータに基いて画像を撮影するための検出時点を計算するために構成されている請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記計算ユニットはそれぞれ所属する前記カメラ（１６）のハウジング内に組み込まれている請求項７又は８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷路上に規則的な距離をおいて存在する印刷マークを時間正しく検出するための方法及び装置に関する。
【０００２】
印刷マークは、見当調節の分野において使用される。個々の印刷機構の色は互いに正しい位置に印刷されなければならない。印刷マークは、素材上に印刷される補助情報を表わし、専ら調節に役立つ。印刷マークは色見当調節における使用のほかに切断の際の正しい位置決めのためにも用いられる（切断見当調節）。
【０００３】
当然のことながら、印刷された印刷マークを検出し評価するシステムも存在しなければならない。通常、現代の見当調節システムにおいてはそのためカメラが使用される。カメラがその検出場の所定の領域内において印刷マークの写真を撮るように構成すると、検出時点、即ちカメラの作動時点を、印刷マークの位置との定義された関係に設定することができ、それによって、引き続く別の色の印刷又はさらに切断のステップの制御を可能にする。
【０００４】
したがって時間正しく検出するためには、印刷マークがそもそもカメラの画像領域に存在することが先ず必要である。通常印刷マークは１ｍの印刷路の範囲にある。それに対してカメラの画像領域は６０mmの高さにある。したがって、カメラがとりわけ印刷マークを検出することが特に重要な課題である。カメラが印刷マークをできるだけ中心にして検出すべきであるという補助課題は劣らず重要である。
【０００５】
従来技術においては、カメラの作動はトリガ作用を介して行われる。印刷路の動き（即ち印刷路を運ぶ圧胴のモータの動き）を制御する駆動システムがカメラによって変換されるトリガ信号を直接発するか、又は駆動システムがパルス発生器信号を発し、そのパルス発生器信号から別のユニットにおいてトリガ信号が導き出される。
【０００６】
トリガ信号を発生するユニットはこの場合通例技術上の理由からカメラから比較的遠く離れている。相応して信号は遠い距離にわたって機械に送られなければならない。時間が決定的に影響する信号を対象とするので、結合障害によってカメラシステムの誤作動に至ることがある。特にしばしばそのような障害はパルス式周波数変換器に由来する。ケーブルがしばしば十分に訓練されていない人により敷設されるので、現実のシステムにおいては重要な規模で完全に結合障害という結果になる。
【０００７】
本発明の課題は、時間正しく印刷マークを検出することが可能で、しかもあらゆる種類の擾乱信号、結合障害等からの保護を改善することにある。
【０００８】
この課題は、請求項１に従う方法及び請求項７に従う装置によって解決される。
【０００９】
本発明による方法においては、まず少なくとも１つのカメラがカメラに属する計算ユニットを有するものとして準備される。計算ユニットを有するそのようなカメラは従来技術において知られている。本発明においては、カメラに属する計算ユニットは１つの主要な任務を持っている。即ち計算ユニットには、印刷路の動きを操作する駆動制御システムのプロセスデータが絶えず与えられる。本発明のこの観点はしたがって従来技術からは知られていない。従来は、計算ユニットは駆動制御システムそのもの又は後続のユニットから直接トリガ信号を得ていた。プロセスデータをカメラの計算ユニットを通してのプロセスデータとして受信することは、印刷マークの検出との関連では従来導入されていない。受信したプロセスデータは、相応して検出時点の計算のためにカメラに対し使用される。本発明に従う方法は２つの段階を含む。即ち第１の段階においては、カメラ画像上に印刷マークが写し撮られていることがとりわけ保証される。第２の段階においては、それぞれ検出時点が計算され、その検出時点は印刷マークが中心にして写し撮られる（又はその他の位置基準を満たす、例えば印刷マークが常に右下に写し撮られるなど）ように選択されているべきである。
【００１０】
相応して、本発明に従う方法においては先ず複数の開始検出時点が、与えられたプロセスデータに基いて計算ユニットにより計算され（確定され）、その際開始検出時点は、カメラにより開始検出時点の１つに撮影された少なくとも１つの画像上に印刷マークが写取られるように互いに調整されている。理論的には、１つのカメラが１つの画像また１つの画像と撮影し、そうして全印刷路を写真に撮ることが可能である。しかしながら、カメラはしばしばそのために十分に迅速なものではなく、その結果カメラは印刷路を動かす圧胴の１回転の際ただの４つの画像を撮影し得るにすぎず、一方全印刷路は１６個の画像を要求することがある。したがって開始検出時点は、先ず最初の印刷路メートルの部分画像１、５、９及び１３が写真に撮られ、次いで第２の印刷路メートルの部分画像２、６、１０及び１４が、次いで第３の印刷路メートルの部分画像３、７、１１及び１５が、そして次いで第４の印刷路メートルの部分画像４、８、１２及び１６が写真に撮られる。印刷マークは通常各印刷路メートルにおける部分画像の１つに存在する、即ち圧胴の回転毎に１つの画像上に存在し、その結果４つの通過後上述のやり方でいつかあるとき印刷マークが検出されることになり、それから計算ユニットは他の印刷マークの位置へ戻ってかかる。
【００１１】
本方法にはしたがって画像を撮影するため開始検出時点におけるカメラの作動及び画像上の印刷マークの探索による撮影された画像の評価が必要である。評価の枠組みにおいて初期化データが計算ユニットによって得られる。この初期化データは、見つけられた印刷マークについての情報の、与えられたプロセスデータへの割り当てにほかならない。言い換えれば、システムは初期化データに基いて、圧胴上のどこにそれぞれ印刷マークが見出されるべきかを「知る」。
【００１２】
この割り当てについての情報（初期化データ）を得た後、今や通過検出時点の調節、即ちカメラ作動の調節、を開始することができる。この調節の枠組みにおいては、各画像上の印刷マークはできるだけ中心に合わせて写し撮られているべきである。本発明に従う方法は、この調節を、初期化データ及び与えられたプロセスデータに基く第１の通過検出時点を計算ユニットにより計算することによって開始し、その際それに関して、第１の通過検出時点にカメラにより撮影された画像上に印刷マークが写真に撮られていることが保証される。カメラは第１の通過検出時点に作動され、画像が撮影される。この画像は調節のための出発点として用いられる。通常、調節に対してはそれぞれ１つの画像が使用されるが、調節の際複数の画像が（次第に）考慮されることも可能である。相応して、調節の枠組みにおいては以下のステップが繰り返される。即ち、最後に撮影された画像の評価及びすぐ次の通過検出時点に対する補正値の確定の計算ユニットによる実行、初期化データ及び与えられたプロセスデータに基くすぐ次の通過検出時点の計算ユニットによる計算、補正値を使用したすぐ次の通過検出時点の計算ユニットによる補正、及び印刷マークを撮影するためそれぞれすぐ次の通過検出時点におけるカメラの作動がそれである。言い換えれば、調節の枠組みにおいては、依然として絶えず与えられるプロセスデータ、ならびに初期化データ（したがって初めに撮影された画像に対するデータの割り当て）が利用される。それによって、とりわけ印刷マークが写し撮られることが保証される。補正は画像において印刷マークの中心を合わせることに用いられる。
【００１３】
したがって本発明はカメラに属している計算ユニットを初めて使用するもので、そのカメラは外部のトリガ信号を必要とせず、検出時点、したがってカメラを作動させる時点を自ら計算する。
【００１４】
本発明に従う装置は、駆動制御システムがバスに接続され、そのバスにカメラも接続され、その結果プロセスデータはバスを介してカメラの計算ユニットに送ることができる。さらに計算ユニットは受信したプロセスデータを処理するために構成されている。この計算ユニットは、従来技術からも計算ユニットとしては存在し得るものであるが、本発明においては付加の任務、すなわち受信されたプロセスデータが処理される検出時点の計算を引き受ける。
【００１５】
有利な実施形態においては、計算ユニットはカメラのハウジング内に組み込まれている。これは通常の例であろうが、この実施形態は特にコンパクトな構成形態をなす。
【００１６】
見当調節は、例えば異なる色が印刷される場合には複数のステップを含むので、相応してカメラも複数準備することができる。各カメラには計算ユニットが属している。開始検出時点及び通過検出時点は、上に述べたところであるが、この場合それぞれ各計算ユニットによって個々に所属のカメラに対し確定される。したがってカメラは同期して機能する必要はない。
【００１７】
既に上述のように、各補正値は評価（画像の評価）の際写真に撮られた印刷マークの中心の位置からのずれに基いて確定される。
【００１８】
本発明に対してはプロセスデータの供給が中心であるから、それに加えて以下のことは触れておきたい。すなわち、プロセスデータは印刷路の速度に関するデータを含み得る。印刷路の速度は特に印刷路を運ぶ圧胴の速度に等しい。「速度に関するデータ」という表現は、所定の速度単位での速度の数値を必ずしも使用する必要はないことを意味すべきものである。むしろ、相対的な値、例えばカメラに属する計算ユニットによって相応に「理解」される０と１との間の数値で十分である。
【００１９】
プロセスデータは、印刷路を運ぶ圧胴の位置、その加速度、印刷ページフォーマットの少なくとも１つに関するデータをも含み得る。これは特に印刷路の速度に関するデータに付加される場合にあり得る。本発明に従う装置に適切な駆動制御システムは、従来技術に比して改造される必要はない。上述の種類のプロセスデータは、従来の駆動制御システムにおいて自由に利用されているものであり、その際上述のデータはセンサの測定データであるか、又は圧胴の操作と関係のあるデータ、例えば特定の操作電流が速度に対し予め定義された関係にある場合のデータである。プロセスデータとは、計算ユニットによって検出時点の計算のために使用し得る数値として出されたものを意味することが重要である。
【００２０】
以下に本発明の有利な実施形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１及び２において、６つの印刷機構１０を持った輪転機が象徴化して示され、その際印刷路は全般的に示されていない。各印刷機構１０には圧胴（図示せず）が属し、この圧胴はモータ１２によって回転され、このモータは図１及び２においては別に示されている。モータ１２は駆動制御システム１４によりそれぞれ固有のケーブルを介して操作される。図を簡単にするため図にはただ１つの共通のケーブルが示されている。
【００２２】
各印刷機構１０には固有のカメラ１６が属している。図１に示される従来技術においては、カメラの作動は外部からトリガされる。その際各カメラ１６にはケーブル１８が属している。駆動制御システム１４は直接トリガ信号を発生し、この信号は見当調節ユニット２０に導かれ、この見当調節ユニットから個々のカメラ１６に導かれる。別に、駆動制御システム１４はパルス発生器信号を発し、この信号はケーブル１８を介して見当調節ユニット２０に導かれ、その際この見当調節ユニット２０は個々のカメラ１６に対するトリガ信号を発生する。ケーブル１８の領域において結合障害が生じる可能性がある。
【００２３】
このことを本発明は、トリガ信号を全く放棄することによって防止するものである。駆動制御システム１４は図２に示される本発明においては各個々のカメラ１６とも同じように共通のバス２２に接続されている。この共通のバス２２を介して、個々のカメラ１６は駆動制御システム１４からプロセスデータを受け取る。そのプロセスデータは、モータ１２の操作に用いられるか、又はモータ１２の応答信号として駆動制御システム１４から受け取られるのと同じ種類のデータである。従って、駆動制御システム１４においてデータ変換は行われる必要はなく、駆動制御システム１４はいずれにせよ自由に使用し得るデータをバス２２に供給する。個々のカメラ１６はそれぞれカメラハウジング内に計算ユニットを備えている（図示せず）。
【００２４】
見当調節ユニット２０は同様にバス２２に接続されているが、それは自由選択的なものにすぎない。見当調節ユニットは例えば個々の計算ユニットを補足するようなものであってもよい。
【００２５】
バス２２を介して確認されたプロセスデータは、印刷路（圧胴）の位置、速度、加速度に関するデータ及び製造パラメータ（ページないし印刷長のフォーマット）を含むことができる。
【００２６】
駆動制御システム１４からカメラ１６へ伝達されるデータに基いて、各個々のカメラ１６において、初めに先ず一度どのように検出されるか、印刷マークがそもそもどこにあるかという戦略を所属の計算ユニットが作成することができる。圧胴の回転に合わせられて、計算ユニットは、いつカメラが画像を撮影するか（開始検出時点が確定される）という戦略を展開し、画像列が撮影され、この画像列は異なる印刷路位置をすきまなく検出し（場合によっては圧胴の複数の回転において互いに相応する印刷路の個所）、その結果いつか印刷マークが検出される。カメラ１６における計算ユニットは全画像を評価し、データセット（初期化データ）を発生し、このデータセットは続いてプロセスデータ（例えば圧胴の位置）に依存して印刷マークの位置の計算に援用することができる。検出時点及びプロセスデータの開始割り当てに基いて、いまや固有の調節を開始することができる。即ち、個々のカメラ１６に対する検出時点がそれぞれの計算ユニットによって計算され、その際前もっての割り当てに基いて、測定精度を考慮してなお、カメラが実際に印刷マークを撮影することが保証される。このことは詳細にさらに計算ユニットによって調節される。また計算された検出時点は、すぐ前の画像において印刷マークが正確に中心になかったときは補正値によって補正することができる。それによって、続く画像において印刷マークは再び中心に合わせて撮影されることが達成される。
【００２７】
カメラ１６とも接続されている共通のバス２２に駆動制御システム１４を連結するという図においてごくささいに見えるステップ（図２の図１との対比）が、本発明によるトリガ作用の放棄を初めて可能にする。その代わりに、カメラ１６における計算ユニットが、駆動制御システム１４のプロセスデータを直接処理するために構成されている。これらのデータに基いて、カメラはいわば自主的にそれら自身の作動を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来技術に従い印刷マークを時間正しく検出するための装置を有する印刷機械装置を示す。
【図２】印刷マークを時間正しく検出するための本発明に従う装置を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１０  印刷機構
１２  モータ
１４  駆動制御システム
１６  カメラ
１８  ケーブル
２０  見当調節ユニット
２２  バス
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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