JP2008040396A

JP2008040396A - 監視カメラ

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Publication number: JP2008040396A
Application number: JP2006217952A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kamidan; 博昭上段; Shinichiro Okamura; 信一郎岡村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: CN101123690B; US20080158355A1; JP4977419B2; CN101123690A; US8274561B2

Abstract

【課題】撮像レンズの取付方向を変えることができ、撮像レンズの取付方向を自動的に判別できるようにした監視カメラを提供する。
【解決手段】撮像レンズ32をパン軸L中心に回転駆動させる回転駆動手段36と、撮像レンズのパン角度の基準となる初期位置センサ40を具えた撮影手段30と、パン軸の向きを可変に撮像手段を取り付けることができるベース22と、回転駆動手段、初期位置センサに電気的に接続された制御手段50と、撮影手段のベースへの取付方向によって、撮像レンズの許容パン角度が異なる角度となるように機械的に制限する規制手段60と、を具えた監視カメラにおいて、制御手段は、回転駆動手段の回転角度と、初期位置センサの位置に基づいて、ベースに対する撮影手段の取付方向を検知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、取付方向によって撮像レンズのパン角度が異なる監視カメラに関するものであり、より具体的には、取付方向を自動判別することのできる監視カメラに関するものである。

監視カメラは、例えば、ドーム型のケーシングの内部に、撮像レンズをパン方向に回転可能に収容して構成される。監視カメラは、一般的に天井に取り付けられることを想定したものであり、撮像レンズのパン軸も天井に取り付けた状態で鉛直となるように作製されている。
この種監視カメラを、壁面に取り付ける場合には、ブラケットを壁面に取り付け、該ブラケットに、パン軸が鉛直となるように監視カメラを取り付けている(例えば、非特許文献１参照)。
壁面に監視カメラを取り付ける際に、ブラケットを必要としていたのは、撮像レンズのパン軸が、天井に取り付ける場合と９０°ずれるためである。
しかしながら、ブラケットを介して取り付けるには手間が掛かり、部品点数の増加を招くと共に、壁面から突出して取り付けられるため、外観を損なうことがあった。
そこで、ケーシング内で撮像レンズの取付方向を９０°変えることができるようにして、天井に取り付けられた場合でも、壁面に取り付けられた場合でも、撮像レンズのパン方向を鉛直にできるようにした監視カメラも提案されている。

三洋電機株式会社の海外向けデジタル式監視カメラVCC-9400P、VCC-ZM400Pの製品カタログ(２００２年９月印刷)

撮像レンズの取付方向を変えることができる監視カメラにおいては、天井と壁面に取り付けられた場合で、パン方向の回転角度(パン角度)を変える必要がある。
その理由として、天井へ取り付けた場合には、広角に監視するために、パン角度は、３６０°に近い角度(例えば３２５°)にすることが必要であるのに対し、壁面に取り付けられた場合には、広角のままであると、パン角度に監視が不要な領域、即ち、自らが取り付けられた壁面等が含まれることとなるからである。従って、壁面取り付けの場合には、パン角度を天井取付の場合よりも狭角な１８０°以下(例えば１１０°)に設定する必要がある。

撮像レンズの取付方向を変えた後、パン角度を切り替えるために、制御プログラムの設定を変える必要がある。この設定方法として、スイッチ操作による設定や、オンスクリーンディスプレイ(OSD)機能による設定が考えられるが、何れも設定し忘れた場合には、十分なパン角度を得られなかったり、パン角度を超えた不要な範囲を含むこととなり、監視性能が低下する問題があった。

本発明の目的は、撮像レンズの取付方向を変えることができ、撮像レンズの取付方向を自動的に判別できるようにした監視カメラを提供することである。

上記課題を解決するために本発明の監視カメラは、
撮像レンズと、該撮像レンズをパン軸中心に回転駆動させる回転駆動手段と、撮像レンズのパン角度の基準となる初期位置センサを具えた撮影手段と、
パン軸の向きを可変に撮像手段を取り付けることができるベースと、
回転駆動手段、初期位置センサに電気的に接続された制御手段と、
撮影手段及び／又はベースに配備され、撮影手段のベースへの取付方向によって、撮像レンズの許容パン角度が異なる角度となるように機械的に制限する規制手段と、を具えた監視カメラにおいて、
制御手段は、回転駆動手段の回転角度と、初期位置センサの位置に基づいて、ベースに対する撮影手段の取付方向を検知する。

本発明の監視カメラによれば、回転駆動手段の回転角度と、初期位置センサの位置に基づいて、撮像手段のベースに対する取付方向を自動的に判別することができるから、作業者が監視カメラを取り付けた後、取付方向に応じて各種設定を行なう手間を省くことができ、設定ミスも防止できる。

図１及び図２は、本発明を適用することができる監視カメラ(10)の一例を示す側面図である。監視カメラ(10)は、天井(Ｗ１)(図１参照)や壁面(Ｗ２)(図２参照)に取付可能なベース(22)と、該ベース(22)を覆う透明なドーム型カバー(24)から焼成されるケーシング(20)の内部に、撮像手段(30)を収容して構成される。

撮像手段(30)は、撮像レンズ(32)を具える略球形の殻体(34)を、パン軸(Ｌ)を中心に回転駆動可能となるように回転駆動手段(36)に連繋して構成される。回転駆動手段(36)には、ベース(22)への取付手段(38)を具え、該取付手段(38)を、ベース(22)に設けられた取付部材(26)と連繋することで、撮像手段(30)がベース(22)に取り付けられる。
回転駆動手段(36)は、モータと減速機構から構成することができ、減速機構又はモータは、後述する規制手段(60)により規制された許容パン角度を超えて作動した場合には空転するようにすることが望ましい。なお、回転駆動手段(36)は、モータの負荷を検知して、モータを停止させるようにしてもよい。
モータは、後述する制御手段(50)からの駆動命令に基づいて制御され、正・逆回転する。モータとして、ステッピングモータを例示することができ、この場合、制御手段(50)からの駆動命令には、回転方向とステップ数が含まれる。また、モータからのステッピングパルスは、制御手段(50)に送信され、制御手段(50)にてカウントとされる。なお、以下の説明で、「モータの回転角度」とは、撮像レンズ(32)を所定角度回転させるための角度を意味し、実際のモータの回転角度を意味するものではない。

図示の撮像レンズ(32)は、撮像レンズ(32)をチルト方向に往復移動させるチルト方向駆動手段(図示せず)により、パン方向だけでなく、チルト方向にも撮像レンズ(32)を移動可能となっている。

本発明の監視カメラ(10)は、撮像手段(30)が、ベース(22)に対して、図１に示すように、ベース(22)(天井Ｗ１)に対してパン軸(Ｌ)が垂直となる向きと、図２に示すように、ベース(22)(壁面Ｗ２)に対してパン軸(Ｌ)が平行となる向きに取付可能となっている。
図３に示すように、撮像レンズ(32)の許容パン角度は、ベース(22)を天井(Ｗ１)に取り付けた場合(以下「天井側許容パン角度」と称する)と、ベース(22)を壁面(Ｗ２)に取り付けた場合(以下「壁側許容パン角度」と称する)が異なるようにしている。天井側許容パン角度は、壁側許容パン角度よりも広角に設定され、天井側許容パン角度は、例えば３２５°に設定することができ、壁側許容パン角度は、天井側許容パン角度よりも狭角、例えば１１０°に設定することができる。なお、許容パン角度は、上記２種の角度に限定されるものではなく、ベース(22)の取付角度が４５°の場合等、３種の角度以上にすることも可能である。以下では、設定される許容パン角度のうちの最大の角度、即ち、撮像レンズ(32)が回動可能なパン角度の最大の角度、上記例では、天井側許容パン角度に相当する角度を「最大パン角度」と称する。

許容パン角度は、撮像手段(30)及び／又はベース(22)に形成された規制手段(60)によって機械的に制限されている。規制手段(60)として、例えば、図２に示すように、殻体(34)のパン方向周面に長さの異なる溝(62)(一方のみ図示)を設け、ベース(22)に取付方向によって、何れかの溝(62)に嵌まるように係合部材(64)を突設する構成を挙げることができる。各溝の周方向長さは、上記許容パン角度に合わせて形成する。
上記規制手段(60)によれば、撮像手段(30)の取付方向に応じて、突設された係合部材(64)が溝(62)に嵌まった状態で殻体(34)が回転し、溝端に係合部材(64)が当たることとで殻体(34)のパン角度が規制される。

図３に示す例では、天井側許容パン角度と壁側パン角度の始点及び終点が一致しないようにしており、両者の角度の始点を５５°ずらしている。これは、後述するフローチャート図５における取付方向判別及び初期位置判別を行なうためである。フローチャート図４における取付方向判別及び初期位置判別では、始点又は終点の一方が一致していても構わない。

また、殻体(34)のパン方向の回転移行路上には、図１、図３等に示すように、初期位置を検知するための初期位置センサ(40)を具える。初期位置センサ(40)は、通常の監視動作中に、回転駆動手段(36)の動作と共働して、撮像レンズ(32)の方向を制御手段(50)にて検知するためのセンサであり、本発明では、この初期位置センサ(40)を用い、別途センサを配備することなく、撮像レンズ(32)の取付方向を判別できるようにしている。初期位置センサ(40)として、ホール素子、磁気センサ等を例示することができる。図示の例では、初期位置センサ(40)は、壁側許容パン角度の中央に配置している。

撮像レンズ(32)、回転駆動手段(36)及び初期位置センサ(40)は、殻体(34)及び／又はベース(22)の適所に配置された制御手段(50)に電気的に接続される。
制御手段(50)は、撮像レンズ(32)の捉えた映像をパソコン等に送信したり、回転駆動手段(36)やチルト方向駆動手段のモータに駆動命令を送信し、撮像レンズ(32)を所望の方向に制御する。また、初期位置センサ(40)からの情報や、回転駆動手段(36)のモータからの駆動情報(例えばステッピングパルス)を受信し、撮像レンズ(32)のパン方向の向きを判別可能となっている。

上記構成の撮像レンズ(32)において、図１及び図２に示すように、ベース(22)に対して、撮像手段(30)が、パン軸(Ｌ)が異なる向きに取り付けられた場合に、撮像レンズ(32)をパン方向に回転させ、回転駆動手段(36)の回転角度と、初期位置センサ(40)の位置に基づいて、撮像手段(30)の取り付けられた方向を判別する。

取付方向及び初期位置を判別する前に、監視カメラ(10)を天井(Ｗ１)に取り付ける場合には、作業者は、図１に示すように、撮像手段(30)をパン軸(Ｌ)が天井(Ｗ１)に対して垂直となるように取付手段(38)を取付部材(26)に固定する。監視カメラ(10)を壁面(Ｗ２)に取り付ける場合には、作業者は、図２に示すように、撮像手段(30)をパン軸(Ｌ)が壁面(Ｗ２)に対して平行となるように取付手段(38)を取付部材(26)に固定する。

この状態から制御手段(50)は、フローチャート図４に沿って、本発明の監視カメラ(10)の撮像手段(30)の取付方向及び撮像レンズ(32)の初期位置を判別する。
まず、制御手段(50)は、回転駆動手段(36)のモータを最大パン角度(図３の例では３２５°)分だけ、反時計回りに作動させる(ステップ１)。これにより、撮像レンズ(32)が何れの位置にあった場合でも、撮像レンズ(32)は、天井取付の場合には、天井側パン角度の始点、壁面取付の場合には、壁面側パン角度の始点に到達する。次に、回転駆動手段(36)のモータに時計回りの回転駆動命令を送信し、モータを時計回りに回転させる(ステップ２)。このとき、モータのステッピングパルスをカウントしておく(ステップ３)。モータの回転により、撮像レンズ(32)は、時計回りに回転し、初期位置センサ(40)が検知される(ステップ４)。制御手段(50)は、初期位置センサ(40)からの信号を受信すると、モータを停止して(ステップ５)、カウントされたステッピングパルス数から初期位置センサ(40)の検知角度を算出する(ステップ６)。図３の例では、壁面取付の場合、始点からパン角度が５５°の位置で初期位置センサ(40)が検知される。一方、天井取付の場合、始点からパン角度が１１０°の位置で初期位置センサ(40)が検知される。従って、初期位置センサ(40)が検知された角度が５５°であれば(ステップ７)、監視カメラ(10)が壁面(Ｗ２)に取り付けられたと判別することができ(ステップ８)、それ以外(ステップ７)、即ち、初期位置センサ(40)が検知された角度が１１０°であれば、監視カメラ(10)が天井(Ｗ１)に取り付けられたと判別することができる(ステップ９)。

上記によれば、監視カメラ(10)が天井(Ｗ１)に取り付けられているか、壁面(Ｗ２)に取り付けられているかを、回転駆動手段(36)の回転と、初期位置センサ(40)の位置に基づいて、容易に自動判別することができる。これにより、作業者が取付方向の入力等を行なう必要がなく、設定ミスも防ぐことができる。また、初期位置センサ(40)を検知した位置でモータを停止させているから、後に続く各種制御のセットアップも素早く行なうことができる。

図５は、取付方向判別の異なるフローチャート図を示している。
図５では、まず、撮像レンズ(32)が１１０°回転するように、回転駆動手段(36)のモータを時計回りに駆動する(ステップ１１、１２)。モータが回転している間に、初期位置センサ(40)が検知されると(ステップ１３)、モータを停止させる(ステップ１４)。このとき、図３に示す初期位置センサ(40)と対向する位置に撮像レンズ(32)は位置している。上記ステップ１１〜１４で初期位置センサ(40)が検知されるのは、図６に領域Ａで示すように、判別を開始したときに、初期位置から反時計回りに１１０°の範囲に撮像レンズ(32)が位置している場合である。
なお、このとき、初期位置センサ(40)の検知角度が、５５°を越えている場合に、即座に天井取付と判別することもできる。

次に、この位置から反時計回りにモータを５５°＋α(αは０より大きい角度、例えば１５°)回転させる(ステップ１５)。これにより、壁面(Ｗ２)に撮像レンズ(32)が取り付けられている場合には、壁面側パン角度の始点に撮像レンズ(32)は到達して回転駆動手段(36)は空転する。一方、天井(Ｗ１)に取り付けられている場合には、撮像レンズ(32)は、壁面側パン角度の始点を反時計回りに越えた位置まで回転する。
この状態から、モータを時計回りに５５°回転させると(ステップ１６)、壁面取付の場合は、初期位置センサ(40)を検知することができ(ステップ１７)、監視カメラ(10)が壁面(Ｗ２)に取り付けられていることが判別される(ステップ２３)。一方、天井取付の場合には、モータを時計回りに５５°回転させても、初期位置センサ(40)は検知することができないから、初期位置センサ(40)が検知されない場合には(ステップ１７)、天井取付であることが判別される(ステップ２４)。

上記ステップ１２において、モータを１１０°時計回りに回転させてもセンサが発見されないのは、撮像レンズ(32)は、判別を開始したときに、図７の領域Ｂに位置している場合である(即ち、初期位置から反時計回りに１１０°の範囲以外の位置に撮像レンズ(32)が位置している)。
この場合、モータに２１５°反時計回りの駆動命令を送信する(ステップ１８、１９)。モータを初期位置センサ(40)が検知されるまで反時計回りに最大２１５°回転させる(ステップ２０、２１)。

判別を開始したときに、上記ステップ１１、１２によって、撮像レンズ(32)は、壁面取付の場合、壁面側パン角度の終点に位置することとなる。従って、モータを反時計回りに２１５°回転させるまでに、必ず初期位置センサ(40)が検知される(ステップ２０)。初期位置センサ(40)が検知されると、モータを停止し(ステップ２１)、その検知角度が、５５°であれば(ステップ２２)、監視カメラ(10)が壁面取付であることが判別され(ステップ２３)、５５°でない場合、即ち、１１０°である場合には、監視カメラ(10)が天井取付であることが判別される(ステップ２４)。

判別を開始したときに、モータを反時計回りに２１５°回転させても初期位置センサ(40)は検知されない場合には(ステップ１８、１９、２０)、監視カメラ(10)が天井取付であることが判別される(ステップ２４)。なお、より正確には、２１５°回転させたときに、初期位置センサ(40)が検知されていることとなる。

上記により、監視カメラ(10)が天井(Ｗ１)に取り付けられているか、壁面(Ｗ２)に取り付けられているかを、回転駆動手段(36)の回転と、初期位置センサ(40)の位置に基づいて、容易に自動判別することができる。これにより、作業者が取付方向の入力等を行なう必要がなく、設定ミスも防ぐことができる。
図５のフローチャートにおいても、最終的に、初期位置センサ(40)を検知した位置でモータが停止することとなり、後に続く各種制御のセットアップも素早く行なうことができる。

各実施例では、撮像レンズ(32)の取付方向を判別するだけでなく、初期位置センサ(40)の検知位置で撮像レンズ(32)を停止させるようにしているが、本発明は、少なくとも撮像レンズ(32)の取付方向を判別することができれば、上記フローチャート図に限定されるものではない。

フローチャート図８及び図９は、本発明のさらに異なる実施例を示している。本実施例によれば、上記図４及び図５のフローチャート図に示した実施例に比べて、回転駆動手段(36)の空転を減らすことができ、ノイズの発生を抑えることができる。

本実施例では、予め、制御手段(50)に、監視カメラ(10)の前回の動作情報を記憶するメモリを具え、該メモリに記憶されている情報に基づいて、監視カメラ(10)を初回取付の場合や、一旦電源が遮断された後に電源を再投入する場合、天井取付であるか壁面取付であるかを判定するものである。

メモリに記憶される動作情報として、監視カメラ(10)の前回の動作終了時の撮像レンズ(32)の位置情報又は動作モードの情報を例示することができる。動作モードの情報とは、例えば、自動的に撮像レンズ(32)を左右に首振りさせるオートパンモードや、所定のポイントに撮像レンズ(32)を移動させるシーケンスモードを挙げることができる。なお、本実施例において、位置情報又は動作モードの両方をメモリに記憶せず、何れかの一方をメモリに記憶するようにしたのは、動作モード、特にオートパンモードやシーケンスモードの場合、撮像レンズ(32)の動作に応じて絶えず情報が更新されるため、保存回数が膨大となり、保存させることができないためである。

監視カメラ(10)に電源が投入されたときに、メモリに上記動作情報が書き込まれていない場合には(ステップ３１)、初回の起動であるとして、上記したフローチャート図４又は図５に基づいて、撮像レンズ(32)の取付方向を判別する(ステップ３２)。

メモリに動作情報が書き込まれている場合(ステップ３２)、書き込まれている情報が、位置情報であるのか、動作モード情報であるのかを判別し(ステップ３３)、位置情報である場合には、ステップ３４に進む。一方、動作モード情報である場合には、図９のステップ４３に進む。

メモリに位置情報が記憶されている場合(ステップ３３)、メモリに記憶されている位置情報から初期位置センサ(40)の位置を制御手段(50)にて計算し(ステップ３４)、計算されたセンサ位置まで撮像レンズ(32)を移動させるように、回転駆動手段(36)を作動させる(ステップ３５)。撮像レンズ(32)の移動完了時又は移動中に初期位置センサ(40)が検知されると(ステップ３６)、回転駆動手段(36)を停止し(ステップ３７)、上記フローチャート図５のステップ１５〜１７と同様にモータを反時計回りに５５°＋α回転させた後(ステップ３８)、時計回りに５５°回転させ(ステップ３９)、５５°で初期位置センサ(40)を検知するか否かにより(ステップ４０)、壁面取付であるか(ステップ４１)、天井取付であるか(ステップ４２)を判別する。判別した後、前回停止時からの動作を継続するために、必要に応じて、メモリに記憶された位置情報に基づいて、前回停止位置まで撮像レンズ(32)を移動させることが望ましい。

なお、上記ステップ３６にて、初期位置センサ(40)が検知されなかった場合には、監視カメラ(10)の取付位置が変更された可能性があるので、上述のフローチャート図４又は図５により、取付方向の検知を行なう(ステップ３２)。

フローチャート図８のステップ３３において、メモリに位置情報ではなく、動作モード情報が記憶されていた場合には、回転駆動手段(36)を作動させて、撮像レンズ(32)を時計回りに５５°＋α移動させる(ステップ４３)。ステップ４３では、監視カメラ(10)が壁面に取り付けられているという前提で、撮像レンズ(32)の移動角度を５５°＋αとしている。このため、天井取付を前提とした場合に比べて、回転駆動手段(36)の空転を少なくすることができ、ノイズの発生を抑えることができる。
上記ステップ４３において、センサが検出された場合には(ステップ４４)、上記ステップ３７〜４２と同様に壁面取付又は天井取付の判別を行なえばよい(ステップ４４〜５０)。

ステップ４３において、初期位置センサ(40)が検知されなかった場合には、撮像レンズ(32)を反時計回りに５５°＋α移動させ(ステップ５１)、５５°でセンサが検知されると(ステップ５２)、壁面取付であることを判別し(ステップ５３)、５５°で検知されなければ、天井取付であることが判別される(ステップ５４)。

なお、壁面取付であると判別された場合には(ステップ４９、５３)、撮像レンズ(32)が初期位置センサ(40)に対向した状態で停止しているから、メモリに記憶されている動作モードで作動を再開すればよい。
一方、天井取付であると判別された場合には(ステップ５０、５４)、ステップ４８又はステップ５２に示すように、撮像レンズ(32)が初期位置センサ(40)とは対向していないから、回転駆動手段(36)を作動させて、初期位置センサ(40)を検知した後、前回の動作モードで作動させるようにすればよい。

上記により、監視カメラ(10)が天井(Ｗ１)に取り付けられているか、壁面(Ｗ２)に取り付けられているかを、回転駆動手段(36)の回転と、初期位置センサ(40)の位置に基づいて、容易に自動判別することができる。これにより、作業者が取付方向の入力等を行なう必要がなく、設定ミスも防ぐことができる。

本実施例によれば、監視カメラ(10)を夜間のみ使用する場合や、監視カメラ(10)への通電が遮断された状態から監視カメラ(10)を作動させる場合に、回転駆動手段(36)の空転を極力少なくしてノイズの発生を防止できる利点がある。また、前回の位置情報、動作モードに基づく監視カメラ(10)の動作を素早く行なうことができる。

本発明は、撮像手段の取付方向を変えることができる監視カメラにおいて、取付方向を自動的に判別することができる監視カメラとして有用である。

本発明の監視カメラを天井に取り付けた状態を示す側面図である。本発明の監視カメラを壁面に取り付けた状態を示す側面図である。天井側パン角度と壁面側パン角度を示す図である。撮像レンズの取付方向判別のフローチャート図である。撮像レンズの異なる取付方向判別のフローチャート図である。撮像レンズの位置と、天井側パン角度と壁面側パン角度との関係を示す図である。撮像レンズの位置と、天井側パン角度と壁面側パン角度との関係を示す図である。撮像レンズのさらに異なる取付方向判別のフローチャート図である。図８に続くフローチャート図である。

符号の説明

(10) 監視カメラ
(20) ケーシング
(30) 撮像手段
(32) 撮像レンズ
(40) 初期位置センサ
(50) 制御手段
(60) 規制手段

Claims

撮像レンズと、該撮像レンズをパン軸中心に回転駆動させる回転駆動手段と、撮像レンズのパン角度の基準となる初期位置センサを具えた撮影手段と、
パン軸の向きを可変に撮像手段を取り付けることができるベースと、
回転駆動手段、初期位置センサに電気的に接続された制御手段と、
撮影手段及び／又はベースに配備され、撮影手段のベースへの取付方向によって、撮像レンズの許容パン角度が異なる角度となるように機械的に制限する規制手段と、を具えた監視カメラにおいて、
制御手段は、回転駆動手段の回転角度と、初期位置センサの位置に基づいて、ベースに対する撮影手段の取付方向を検知することを特徴とする監視カメラ。
制御手段は、撮像レンズが回動可能なパン角度の内の最大の角度分だけ回転駆動手段を回転させた後、逆方向に回転駆動手段を回転させ、初期位置センサが検出されたときの回転駆動手段の回転角度に基づいて、ベースに対する撮影手段の取付方向を検知する請求項１に記載の監視カメラ。
回転駆動手段は、制御手段からの駆動命令に基づいて、正・逆回転するが、撮像レンズが許容パン角度に到達した場合には空転する請求項１又は請求項２に記載の監視カメラ。
回転駆動手段は、制御手段からの駆動命令に基づいて、正・逆回転するが、撮像レンズが許容パン角度に到達した場合には停止する請求項１又は請求項２に記載の監視カメラ。