JPWO2010125713A1 - 線材の敷設状態解析方法及び敷設状態解析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバ等の線材の敷設状態を自動的に解析する線材の敷設状態解析方法及び敷設状態解析装置を提供する。【解決手段】光ファイバ２０が敷設された状態をカメラ５１により撮影する。光ファイバ２０には所定の位置からの距離と光ファイバ２０の向きとを示す位置マーク２３が一定の間隔で付与されている。撮影された画像を敷設状態解析装置５２において画像処理し、光ファイバ敷設具４０及び位置マーク２３を用いて光ファイバ２０の敷設状態を解析する。そして、光ファイバ２０の敷設状態を直交座標に関連付けし、例えばカセット１０の入口部からの距離により光ファイバ２０の任意の位置の座標を演算できるようにする。【選択図】図１３

Description

本発明は、光ファイバや電気ケーブル等の線材の敷設状態解析方法及び敷設状態解析装置に関する。

近年、顧客の情報を管理・運用するデータセンターや自社の多量のジョブ（ＪＯＢ）を扱う計算機センターなど（以下、これらをまとめて「データセンター」という）のように、多数の計算機（サーバ等）を同一室内に設置して一括管理することが多くなっている。

データセンターでは、室内に多数のラックを設置し、各ラックにそれぞれ複数の計算機を収納している。このような状況下では、計算機から多量の熱が発生してラック内の温度が上昇し、誤動作や故障の原因となる。このため、ファン等により室内の冷気をラック内に取り込んで計算機を冷却しつつ、ラックから排出される熱により室内の温度が上昇しないように空調機を用いて室内の温度を管理している。

ところで、熱による計算機の誤動作や故障を回避しつつデータセンターで消費する電力を削減するためには、データセンター内の温度分布を随時測定し、その測定結果に応じて空調設備等を適宜制御する必要がある。データセンター内の温度分布を測定するためには、例えばラック内外に温度センサＩＣ又は熱電対等の温度センサを多数設置することが考えられる。しかし、その場合は、温度センサの数が膨大になり、温度センサの設置や保守管理に要する費用が高くなるという問題がある。また、温度センサの数が多くなると故障が発生する割合も高くなるため、信頼性が十分でないという問題もある。

そのため、従来から、データセンター、工場及びオフィス等において多数の箇所（測定ポイント）の温度を測定する際に、温度センサとして光ファイバを用いることが提案されている。

特開２００３−１４５５４号公報 特開２００３−５７１２６号公報 特開昭６２−１１０１６０号公報 特開平７−１２６５５号公報 特開平２−１２３３０４号公報 特開２００２−２６７２４２号公報 特開平５−１１８４０号公報 特開平９−８９５２９号公報 特開２００８−２８２１２３号公報

株式会社富士通研究所 PRESS RELEASE 「データセンター向けリアルタイム多点温度測定技術を開発」 2008年4月4日

光ファイバをセンサとした温度測定装置（以下、光ファイバ温度測定装置という）では、光ファイバの長さ方向に沿った温度分布が検出される。そのため、データセンターやオフィス又は工場内に光ファイバを敷設した場合、どの位置にどのように光ファイバを敷設したのかを把握し、かつ、光ファイバ温度測定装置で認識される測定ポイントと実際の測定ポイントとを対応付けておくことが重要である。

測定ポイント数が少ない場合は、例えば光ファイバを加熱して光ファイバ温度測定装置で認識される測定ポイントの位置と実際の測定ポイントの位置とを対応付けてデータ化することが考えられる。しかし、測定ポイントの数が多い場合は、上記の方法では作業時間が膨大になり、現実的ではない。また、データセンターではその時々の需要に応じて設備の変更が行われるが、上記の方法では設備の変更に容易に対応することができない。

以上から、光ファイバ等の線材の敷設状態を自動的に解析する線材の敷設状態解析方法及び敷設状態解析装置を提供することを目的とする。

一観点によれば、複数の敷設具間に張り渡され、基準点からの距離を示す位置マークが所定の間隔で複数付与された線材の敷設状態を解析する線材の敷設状態解析方法であって、前記位置マーク及び前記敷設具の位置を取得する工程と、前記複数の敷設具を複数のグループに分け、グループ毎に前記敷設具の配置状態及び前記敷設具間の線材の敷設状態を予め設定された複数の基本モデルと比較して該当する基本モデルを決定する工程と、前記基本モデルと前記位置マークとを用いて前記線材の敷設順路を解析する工程とを有する線材の敷設状態解析方法が提供される。

上記一観点によれば、線材は、複数の敷設具を用いてそれらの敷設具間を張り渡すように敷設する。また、予め線材に、基準点からの距離を示す位置マークを付与しておく。例えば線材の敷設状態をカメラで撮影し、その画像から敷設具の配列状態を把握して予め設定された基本モデルと比較し該当する基本モデルを決定する。これにより、線材が敷設具間にどのように敷設されているのかを推定することができる。また、例えば前述の画像から位置マークの位置を取得し、推定された敷設状態と比較することにより、線材の敷設状態をより詳細に推定して線材の敷設順路を決定することができる。

図１は、データセンターにおける光ファイバの敷設例を示す模式図である。 図２は、光ファイバプリロールカセットが取り付けられた光ファイバを示す図である。 図３は、位置マーク（カラーコード）の例を示す図である。 図４は、光ファイバ敷設具の一例を示す斜視図である。 図５は、光ファイバ敷設具の一例を示す上面図である。 図６は、ラックに光ファイバ敷設具を取り付けた状態を示す図である。 図７（ａ）〜（ｃ）は、光ファイバの敷設例を示す図である。 図８（ａ），（ｂ）はいずれも光ファイバ敷設具の他の例を示す斜視図である。 図９は、図８に示す光ファイバ敷設具に光ファイバを配置した状態を示す斜視図である。 図１０は、図８に示す光ファイバ敷設具において、２つのフックを結ぶ直線上の無限遠方から光ファイバ敷設具を見たときの状態を示す図である。 図１１は、図８に示す光ファイバ敷設具をパンチングメタルに取り付けた状態を示す模式図（その１）である。 図１２は、図８に示す光ファイバ敷設具をパンチングメタルに取り付けた状態を示す模式図（その２）である。 図１３は、ラックの扉に敷設された光ファイバと、敷設状態の解析に用いるカメラ及び敷設状態解析装置とを示す模式図である。 図１４は、敷設状態解析装置の構造を示すブロック図である。 図１５は、実施形態に係る線材（光ファイバ）の敷設状態解析方法を示すフローチャートである。 図１６（ａ）は正対変換前の画像の例を示す図、図１６（ｂ）は正対変換後の画像の例を示す図である。 図１７（ａ）は正対変換された画像から切り抜かれたフレーム内側の画像を示す模式図、図１７（ｂ）は正規化処理後の画像を示す模式図である。 図１８は、予め設定された光ファイバ敷設具の配置と光ファイバの敷設状態の基本モデルの例を示す図（その１）である。 図１９は、予め設定された光ファイバ敷設具の配置と光ファイバの敷設状態の基本モデルの例を示す図（その２）である。 図２０は、正規化された画像からある幅の画像を切り出す過程を示す模式図である。 図２１は、２つの光ファイバ敷設具が水平方向に離隔、且つ相互に向き合うように配置された例を示す図である。 図２２は、図２１の例から抽出される５種類の基本モデルを示す図である。 図２３は、図２１に示す例において光ファイバの本数を検出する箇所を示す図である。 図２４は、図２１に示す例において、バッファの値とそれにより決定される基本モデルとを示す図（その１）である。 図２５は、図２１に示す例において、バッファの値とそれにより決定される基本モデルとを示す図（その２）である。 図２６は、横方向に光ファイバ敷設具が３つ並んだ場合の例を示す図である。 図２７（ａ），（ｂ）は、図２６に示す例において、バッファの値とそれにより決定される基本モデルとを示す図である。 図２８（ａ）〜（ｄ）は、敷設モデルの入出力部を通る光ファイバの本数の決定過程を示す図である。 図２９（ａ）〜（ｄ）は、敷設モデル間の修正及び再定義の方法の一例を示す図である。 図３０は、敷設モデル内の光ファイバの敷設状態の規格化の過程を示す図である。 図３１は、敷設モデル間の光ファイバの敷設状態の解析過程を示す図である。 図３２は、敷設モデル間の光ファイバの規格化方法の一例を示す図である。 図３３は、ラック内の光ファイバの敷設例１を示す模式図である。 図３４は、ラック内の光ファイバの敷設例２を示す模式図である。 図３５は、光ファイバ温度測定装置により検出された温度の補正方法の例を示す図である。 図３６は、ラック内の光ファイバの敷設例３を示す模式図である。 図３７は、敷設例３における光ファイバ敷設具のグループ分けを示す模式図である。 図３８（ａ），（ｂ）は、敷設例３の第３グループのモデル及び敷設状態の確定方法を示す模式図である。 図３９（ａ），（ｂ）は、敷設例３の第１グループのモデル及び敷設状態の確定方法を示す模式図である。 図４０（ａ），（ｂ）は、敷設例３の第２グループのモデル及び敷設状態の確定方法を示す模式図である。 図４１は、敷設例３のモデル３の代数演算可能化処理を示す模式図である。 図４２は、敷設例３のモデル１の代数演算可能化処理を示す模式図である。 図４３は、敷設例３のモデル２の代数演算可能化処理を示す模式図である。 図４４は、モデル間の光ファイバの演算可能化処理を示す模式図である。 図４５は、光ファイバ温度測定装置を使用して測定した光ファイバの長さ方向の温度分布を示す図である。 図４６は、画像処理により検出された光ファイバ敷設具及び位置マーク（カラーコード）を示す模式図である。 図４７は、ラックＡ，Ｂ，Ｃにおける各カセット入口部、出口部、位置マークの位置及び光ファイバ敷設具の位置における光ファイバ長さ及びＸ−Ｚ座標を示す図である。 図４８は、各ラックのモデル内外の各領域の始まり部分の光ファイバ長さを示す図である。 図４９は、光ファイバの長さ方向に沿って１０ｃｍ毎に測定ポイントを設定し、各測定ポイントにおける測定温度と各測定ポイントのＸ−Ｚ座標とを関連付けて示す図である。 図５０は、補間処理を行って得たラック内の面内温度分布（等温線）の一例を示す図である。 図５１は、他の実施形態を示す模式図である。 図５２は、光ファイバ敷設具の中心部に配置されたＲＦＩＤタグを示す平面図である。 図５３は、位置マーク（磁気コード）の一例を示す図である。 図５４は、敷設状態検出部を示す模式図である。

以下、データセンターにおける光ファイバを用いた温度測定を例にとって、実施形態に係る線材の敷設状態解析方法及び敷設状態解析装置について説明する。

図１は、データセンターにおける光ファイバの敷設例を示す模式図である。データセンターの計算機室内は、機器設置エリア３０と、フリーアクセスフロア３５とに分離されている。機器設置エリア３０には多数のラック（サーバラック）３１が配置されており、各ラック３１にはそれぞれ複数の計算機（サーバ：図示せず）が収納されている。

フリーアクセスフロア３５は、機器設置エリア３０の床下に設けられている。フリーアクセスフロア３５には各ラック３１に接続される電力ケーブルや通信ケーブル等が配置されており、空調機から冷風が供給されて温度がほぼ一定に維持される。機器設置エリア３０の床下には通風口（グリル）が設けられており、この通風口を介してフリーアクセスフロア３５からラック３１の吸気口近傍に冷風を供給する。この冷風をラック３１内に取り込んで、ラック３１内の計算機を冷却する。

図２に示すように、１本の光ファイバ２０には複数の光ファイバプリロールカセット（以下、単に「カセット」という）１０が取り付けられており、両端に配置された光コネクタ２１を介して光ファイバ温度測定装置１３（図１参照）や他の光ファイバ（図示せず）に接続するようになっている。各カセット１０には、それぞれ固有の識別子（バーコード等）１２が設けられている。この識別子１２により、カセット１０とラック３１とを容易に対応付けすることができる。

各カセット１０は、その入口部（カセット入口部）と出口部（カセット出口部）とに光ファイバ２０の所定の位置を一致させ、それらの間の光ファイバ２０を入口部及び出口部に近い側から円筒状の部材に同一方向に巻き付けて収納している。入口部と出口部との間の光ファイバ２０の長さは例えば１０ｍに設定されており、必要な長さだけカセット１０から光ファイバ２０をその折り返し点側から引き出して敷設する。また、各カセット１０間の光ファイバ２０の長さはラック３１間の間隔に応じて設定されている。ここでは、各カセット１０間の光ファイバ２０の長さが１ｍに設定されているものとする。

光ファイバ２０には、基準点（例えば光コネクタ２１の位置）からの距離を示すメーターマークが長さ方向に沿って例えば２０ｃｍのピッチで設けられている。また、各カセット１０の入口部と出口部との間の光ファイバ２０には、メーターマークとは別に位置マーク２３が例えば５０ｃｍのピッチで設けられている。

位置マーク２３は例えばシアン、マゼンダ及びイエロー等の複数の色を組み合わせて形成されており、この位置マーク２３によりカセット１０の入口部からの距離と光ファイバ２０の向き（位置マーク２３のどちら側がカセット入口部側か）とがわかるようになっている。同一カセット１０内の光ファイバ２０には同一の色の組み合わせの位置マーク２３はないが、各カセット１０内の光ファイバ２０にはそれぞれカセット入口部からの距離に応じた色の組み合わせの位置マーク（カラーコード）２３が配置されている。なお、光ファイバ２０が捩れても位置マーク２３を検出することができるように、位置マーク（各色）は光ケーブル２０の周方向を一周するように付与されている。

図３には、一例として１番目から９番目までの位置マーク（カラーコード）２３を示している。この図３において、Ｃはシアン、Ｍはマゼンダ、Ｙはイエローを示している。また、図の左側がカセット入口部側であることを示している。例えば１番目の位置マーク２３はカセット入口部から光ファイバ２０の長さ方向５０ｃｍの位置に配置され、２番目の位置マーク２３はカセット入口部から光ファイバ２０の長さ方向１ｍの位置に配置される。以下同様に、３番目〜９番目の位置マーク２３は、カセット入口部から光ファイバ２０の長さ方向１．５ｍ〜４．５ｍの位置にそれぞれ５０ｃｍのピッチで配置される。

なお、本実施形態では位置マーク２３を複数の色の組み合わせにより実現しているが、他の方法（例えばバーコードの付与）などにより位置マーク２３を実現してもよい。但し、後述の画像認識により位置マーク２３の情報が正しく取得できることが重要である。

図１に示す例では、空調機により温度がほぼ一定に維持されるフリーアクセスフロア３５にカセット１０を配置し、そこから光ファイバ２０を引き出して機器設置エリア３０のラック３１内に光ファイバ２０を敷設している。従って、光ファイバ温度測定装置１３で得られる光ファイバ２０の長さ方向に沿った温度分布では、一定温度（フリーアクセスフロア３５の温度）の箇所が周期的に現れる。この一定温度の箇所は各カセット１０の位置に対応しており、光ファイバ温度測定装置１３では温度分布から各カセット１０の位置（光ファイバの長さ方向の位置）を認識することができる。また、フリーアクセスフロア３５の温度を基準にしてラック３１内の測定温度を補正することで、ラック３１内の測定温度の精度をより一層向上させることができる。

光ファイバ２０は、所定の形状の光ファイバ敷設具を用いてラック３１内に敷設される。図４は光ファイバ敷設具の一例を示す斜視図、図５は同じくその上面図である。

光ファイバ敷設具４０はプラスチック（樹脂）を射出成型して形成されており、図４に示すように、ファイバガイド部４１とフック部４２とを有している。ファイバガイド部４１は、図４からわかるように、断面がほぼ矩形の細い棒を点Ａ（曲率中心）を中心とする半径ｒの円の円弧に沿って湾曲させた形状を有している。図５に示すように曲率中心Ａとファイバガイド部４１の両端とをそれぞれ結ぶ２本の直線のなす角度θは、９０°よりも大きく、且つ１８０°よりも小さい（９０°＜θ＜１８０°）。本実施形態では、θが１２０°に設定されているものとする。また、ファイバガイド部４１の曲率半径ｒは約２２．５ｍｍであるとする。

ファイバガイド部４１の外周面には周方向に延びる溝４１ａが形成されており、光ファイバ２０を溝４１ａ内に配置して円弧状に曲げるようになっている。溝４１ａの幅（開口幅）は光ファイバ２０の直径よりも若干大きく設定されており、溝４１ａ内に１〜数本分の光ファイバ２０を配置することができる。

ファイバガイド部４１の下側には、ファイバガイド部４１の長手方向の中心（円弧の中点）を挟んで対称の位置に台座部４１ｄが設けられており、この台座部４１ｄの下方にフック部４２が設けられている。これらのフック部４２は、支軸部４２ａとヒンジ部（弾性部）４２ｂとを有している。支軸部４２ａは棒状に形成されており、点Ａを中心としファイバガイド部４１（ファイバガイド部４１の中心軸）を円周の一部とする円に対しほぼ垂直下方に延びている。支軸部４２ａは太く弾力性が低いため、応力が加えられても殆ど変形しない。

一方、ヒンジ部４２ｂは支軸部４２ａの下端から斜め上方に向けて延びており、細く弾力性が高いため、応力が加えられると支軸部４２ａに対し離接する方向に弾性変形する。なお、ヒンジ部４２ｂの上端は、支軸部４２ａの上端（基端）よりも若干下側に位置する。

図６は、ラック３１に光ファイバ敷設具４０を取り付けた状態を示す図である。ラック３１の裏面側の扉には室内の冷気を取り込む吸気口が設けられており、正面側の扉にはラック内で発生した熱を排出する排気口が設けられている。これらの吸気口及び排気口には例えばパンチングメタルが配置されている。

この図６に示すように、パンチングメタル３７の開口部に光ファイバ敷設具４０のフック部４２を挿入し、ヒンジ部４２ｂの先端とファイバガイド部４１との間でパンチングメタル３７を挟持することにより、光ファイバ敷設具４０を固定する。フック部４２をパンチングメタル３７の開口部に挿入するときにヒンジ部４２ｂがパンチングメタル３７に当たると、ヒンジ部４２ｂは弾性変形して窄まる。そして、ヒンジ部４２ｂが開口部を通過すると、弾性力により元の形状に戻って、上述したようにヒンジ部４２ｂの先端とファイバガイド４１との間でパンチングメタル３７を挟持する。

図７（ａ）〜（ｃ）は光ファイバの敷設例を示す図である。図７（ａ）は、２個の光ファイバ敷設具４０を相互に対向させて近接して配置し、それらの間に光ファイバ２０をその光ファイバ２０の弾性張力を利用して円形（コイル状）に敷設した例である。また、図７（ｂ）は、２個の光ファイバ敷設具４０を距離を離して対向させて配置し、それらの間に光ファイバ２０を８の字状に敷設した例である。また、図７（ｃ）は、光ファイバ敷設具４０を使用して光ファイバ２０の敷設方向を９０°曲げた例を示している。

これらの図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、同一形状の複数の光ファイバ敷設具４０を用いて光ファイバ２３を種々の形態に敷設することができる。

図８（ａ），（ｂ）は、いずれも光ファイバ敷設具の他の例を示す斜視図である。また、図９は同じくその光ファイバ敷設具に光ファイバを配置した状態を示す斜視図である。

光ファイバ敷設具７０は、リング状（中空リング）に形成されたファイバガイド部７１と、光ファイバ２０をファイバガイド部７１の周面に保持するクランプ部（脱落防止部）７２と、当該光ファイバ敷設具７０をパンチングメタル等の支持部材に固定するフック部７３とを有している。この光ファイバ敷設具７０も、図４に示す光ファイバ敷設具４０と同様に、樹脂の射出成型により一体的に形成される。

ファイバガイド部７１は、リング状のベース部７１ａと、ベース部７１ａの内側（リング中心側）の辺に沿って形成された内壁部７１ｂとを有している。内壁部７１ｂの外周面（ファイバ支持面）は、リング中心側に若干窪んでおり、図９に示すようにこの内壁部７１ｂの外周面に沿って光ファイバ２０を配置する。ここでは、内壁部７１ｂの外周面（ファイバ支持面）における半径を２２．５ｍｍとしている。

クランプ部７２は、図８に示すように、ファイバガイド部７１の中心点（リング中心）を通る直線（第１の直線）がファイバガイド部７１と交差する２箇所の位置にそれぞれ配置されている。これらのクランプ部７２は、その下端がベース部７１ａに接続して弾力性を有するばね部７２ａと、ばね部７２ａの上端に接続したハンドル部７２ｂとを有している。図９に示すように通常の状態ではハンドル部７２ｂの先端と内壁部７１ｂの上端との間には殆ど隙間がない。しかし、ハンドル部７２ｂを指で押し下げると、ばね部７２ａが変形してハンドル部７２ｂの先端と内壁部７１ｂの上端との間に光ファイバ２０が通る隙間が形成される。ハンドル部７２ｂから指を離すと、ばね部７２ａの弾性力により元に戻ってハンドル部７２ｂと内壁部７１ｂの上端との間の隙間が閉じる。

フック部７３は、図８（ａ）に示すように、２つのクランプ部７２を結ぶ直線（第１の直線）に直交する直線（第２の直線）がファイバガイド部７１に交差する位置に配置されている。これらのフック部７３は、図８（ｂ）に示すようにファイバガイド部７１の台座部７１ｄからほぼ垂直下方に延びる支軸部７３ａと、支軸部７３ａの下端から水平方向に延びるヒンジ部７３ｂとを有している。この光ファイバ敷設具７０は、ヒンジ部７３ｂと台座部７１ｄ（ファイバガイド部７１）との間でパンチングメタル等の支持部材を挟んで固定される。

射出成型時の金型ブロック数を削減するためには、図１０に示すように、２つのフック部７３を結ぶ直線（第２の直線）上の無限遠方から光ファイバ敷設具７０を見たときに、ファイバガイド部７１とクランプ部７２（ハンドル部７２ｂの先端）との間に隙間が見えるとともに、台座部７１ｄ（ファイバガイド部７１）とヒンジ部７３ｂとの間にも隙間が見えることが重要である。

図１１は、開口部の形状が六角形のパンチングメタル７５に光ファイバ敷設具７０を取り付けた状態を示す模式図である。また、図１２は、開口部の形状が円形のパンチングメタル７６に光ファイバ敷設具７０を取り付けた状態を示す模式図である。

この光ファイバ敷設具７０においても、光ファイバを円形に敷設する場合だけでなく、光ファイバを８の字状に敷設する場合や敷設方向を９０°曲げる場合など、種々の光ファイバの敷設形態に対応することができる。

図１３は、ラックの扉に敷設された光ファイバと、敷設状態の解析に用いるカメラ及び敷設状態解析装置とを示す模式図である。また、図１４は、敷設状態解析装置の構造を示すブロック図である。

この例では、図１３に示すように、ラックの扉３２（吸気側又は排気側の扉）には、カセット１０から引き出された光ファイバ２０が光ファイバ敷設具４０を用いて所定の順路で敷設されている。ラック内に敷設される光ファイバ２０には、前述したように位置マーク２３が設けられている。また、光ファイバ２０の敷設方向を変える位置には光ファイバ敷設具４０が必ず配置されており、光ファイバ敷設具４０間では光ファイバ２０がほぼ直線状に敷設されている。ここでは、図１３に示すように、扉３２の左側を下から上に往復するように、かつ、所定の位置では光ファイバ２０がほぼ水平方向（扉３２の幅方向）に往復するように敷設されているものとする。

図１４に示すように、敷設状態解析装置５２は、画像入力部６１と、画像処理部６２と、データ記憶部６３と、データ出力部６４と、これらの画像入力部６１、画像処理部６２、データ記憶部６３及びデータ出力部６４を制御する制御部６５とを有している。

図１５は、実施形態に係る線材（光ファイバ）の敷設状態解析方法を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１において、カメラ（カラー撮像素子）５１を用いて、光ファイバ２０が敷設された側のラックの扉（パンチングメタル）３２を撮影する。例えば、図１３に示すように、ラックの扉３２の裏面側（光ファイバ２０が敷設された面と反対側の面側）に遮光カーテン５３を配置し、カメラ５１によりラックの扉３２の全体を撮影する。なお、遮光カーテン５３は後述する画像認識処理において光ファイバ２０、光ファイバ敷設具４０及び位置マーク２３を認識しやすくするためのものである。従って、遮光カーテン５３の色は、光ファイバ２０、光ファイバ敷設具４０及び位置マーク２３に用いられている色と異なることが好ましい。

次に、ステップＳ１２において、カメラ５１で撮影したラックの画像を、そのラックに対応するカセット１０の識別子（図２参照）に対応付けて敷設状態解析装置５２（画像入力部６１）に入力する。カメラ５１で撮影した画像は必ずしもラックの扉３２を真正面から撮影した画像であるとは限らない。そのため、画像処理部６２は、ステップＳ１３において、ワーピング等の方法を用いて入力された画像に対し正対変換を行い、扉３２を真正面から見た画像に変換する。例えば、画像処理部６２は画像認識処理を行って扉３２のフレーム（外枠）を検出し、それらのフレームにより形成される四辺形の角が正しく９０°となるように画像処理を行う。

図１６（ａ），（ｂ）に、正対変換前の画像（図１６（ａ））の例と正対変換後の画像（図１６（ｂ））の例とを模式的に示す。なお、例えば遮光カーテン５３の四隅に特定の色又は形状のマーク（以下、「特定マーク」という）を配置しておき、画像処理部６２が撮影された画像から特定マークを抽出して当該特定マークが直方体の四隅に位置するように画像処理を行うようにしてもよい。

次に、ステップＳ１４において、画像処理部６２は、正対変換された画像から所定の範囲の画像、例えばフレームの内側の画像（又は特定マークを結ぶ矩形の範囲の画像）を切り抜く。そして、この画像をバイリニア又はバイキュービック等の方法を用いて予め決められた大きさの画像に変換（正規化）する。

図１７（ａ）は正対変換された画像から切り抜かれたフレーム内側の画像を示す模式図であり、図１７（ｂ）は正規化処理後の画像を示す模式図である。なお、図１７（ａ），（ｂ）において、符号１５は、画像処理部６２の画像バッファの大きさを模式的に示している。正規化処理後の画像は、例えば横方向をＸ軸方向とし、縦方向をＹ軸方向とする直交座標に対応付けされる。

次に、ステップＳ１５において、画像処理部６２は、正規化された画像からカラーフィルタリング及びパターンマッチング技術を使用して光ファイバ敷設具４０を抽出し、ステップＳ１６において各光ファイバ敷設具４０が配置された位置（座標）と向きとを求める。

その後、制御部６５は、ステップＳ１７において、各光ファイバ敷設具４０の配置状態から基本モデルを決定する。

図１８，図１９は、予め設定された光ファイバ敷設具の配置と光ファイバの敷設状態の基本モデルの例を示す図である。ここでは、光ファイバ敷設具４０は図１８，図１９に示す基本モデルのいずれかの状態で使用されるものとする。なお、基本モデルのデータは、予めデータ記憶部６３に記憶されている。

これらの図１８，図１９からわかるように、２以上の光ファイバ敷設具４０を横方向（Ｘ軸方向）に離して配置し、それらの光ファイバ敷設具４０間に光ファイバ２０をかけ渡す場合、それらの光ファイバ敷設具４０は高さ方向（Ｙ軸方向）に大きくずれることはない。

制御部６５は、画像処理部６２を制御して、図２０に模式的に示すように、正規化された画像からある幅の画像をＸ軸と平行な方向に切り出す。そして、その画像から抽出される光ファイバ敷設具４０のうち最も左側に配置された光ファイバ敷設具４０を基準とし、その基準となる光ファイバ敷設具４０の右側に配置された光ファイバ敷設具４０を全て抽出する。そして、それらの光ファイバ敷設具４０の位置と向きとを検出し、その結果を予め設定された基本モデルと比較して、対応する基本モデルを抽出する。

なお、図１８，図１９からわかるように、光ファイバ敷設具４０の配置が同じであっても、光ファイバの敷設状態が異なる基本モデルが複数存在することもある。この場合、複数の基本モデルが抽出される。また、前述したように基本モデルでは２つの光ファイバ敷設具４０がＹ軸方向に大きくずれて配置されることはない。そのため、ここでは、基準の光ファイバ敷設具４０に対し高さ方向（Ｙ軸方向）に光ファイバ敷設具１個分以上離れた光ファイバ敷設具４０は、抽出対象から外す。

その後、制御部６５は、画像処理部６２を制御して、既に基本モデルに対応付けされた光ファイバ敷設具４０が配置されている領域を除いて再度正規化された画像からある幅の画像をＸ軸と平行な方向に切り出す。そして、上記と同様に、切り出された画像から抽出される光ファイバ敷設具４０のうち最も左側に配置された光ファイバ敷設具４０を基準とし、その基準となる光ファイバ敷設具４０の右側に配置された光ファイバ敷設具４０を全て抽出する。そして、それらの光ファイバ敷設具４０の位置と向きとを検出し、その結果を予め設定された基本モデルと比較して、対応する基本モデルを抽出する。このようにして、画像認識処理により検出した複数の光ファイバ敷設具４０を複数のグループに分け、各グループ毎に基本モデルを少なくとも１つ対応させておく。

次に、敷設状態解析装置５２の制御部６５は、各グループ毎に基本モデルを１つに絞る。例えば図２１に示すように２つの光ファイバ敷設具４０が水平方向（Ｘ軸方向）に離隔し、且つ相互に向き合うように配置されている場合、上述の工程で図２２に示す５種類の基本モデルが抽出される。この場合、制御部６５は、画像処理部６２を制御して、図２３に示すように２つの光ファイバ敷設具４０間の５箇所のエリア（図中に矩形で示すモデル内のエリア５５ａ〜５５ｅ）でそれぞれ光ファイバが何本あるのかを画像認識（例えばエッジ検出）により検出する。具体的には、制御部６５は図２３の５箇所のエリア５５ａ〜５５ｅに対応して５つのバッファ（カウンタ）を設定し、各バッファに画像認識で検出された光ファイバの本数を書き込む。

例えば図２４（ａ）に示すように各バッファに数字が書き込まれた場合は、図２４（ｂ）に示す基本モデルであることがわかる。また、図２５（ａ）に示すように各バッファに数字が書き込まれた場合は、図２５（ｂ）に示す基本モデルであることがわかる。

図２６は横方向に光ファイバ敷設具４０が３つ並んだ場合の例を示している。この場合、制御部６５は図２６中に矩形で示すエリア５６ａ〜５６ｆに対応して６つのバッファを設定し、各バッファに画像認識で検出された光ファイバの本数を書き込む。図２７（ａ），（ｂ）にそれぞれバッファに書き込まれた数字とそれにより確定される基本モデルとを示す。このようにして、ラック３１内に配置された全ての光ファイバ敷設具４０に対し基本モデルが確定する。以下、基本モデルに対応付けされた実際の光ファイバ敷設状態を、敷設モデルと呼ぶ。

次に、ステップＳ１８において、制御部６５は、敷設モデル間の光ファイバの敷設状態を推定する。ここでは、基本モデル毎に光ファイバの入出力部の位置が予め決められており、従って基本モデルが決まれば敷設モデルの入出力部の位置も決まるものとする。

制御部６５は、敷設モデルの入出力部の位置（エリア）に対応させてバッファ（カウンタ）を設定し、それらのバッファに画像処理部６２で画像認識により検出した光ファイバの本数を書き込む。

例えば図２８（ａ）に示す基本モデルはラック内で最も上側に配置されるモデルであり、この基本モデルの入出力部の位置はモデルの左下の１箇所のみであることが予め決められているものとする。この基本モデルに対応する敷設モデルでは、左上のエリア５７ａを通る光ファイバの本数は常に０となり、左下のエリア５７ｂを通る光ファイバの本数は常に偶数となる。例えばエリア５７ｂに対応するバッファの値が１の場合、エリア５７ｂでは２本の光ファイバが重なって１本として検出されたものと考えられる。従って、制御部６５は、敷設モデルのエリア５７ｂに対応するバッファの値を２に修正する。

図２８（ｂ）に示す基本モデルも、ラック内で最も上側に配置されるモデルである。この基本モデルでは、入出力部がモデルの左下と右下との２箇所にあり、これらの入出力部を通る光ファイバの本数はいずれも偶数であると予め決められている。

図２８（ｃ），（ｄ）に示す基本モデルはラック内で上から２番目以降に配置されるモデルである。これらの基本モデルでは、入出力部がモデルの左下及び左上の２箇所にあり、これらの入出力部を通る光ファイバの本数が同じであると予め決められている。制御部６５は、これらの基本モデルに対応する敷設モデルの入出力部の各エリアに対応するバッファを設定し、画像認識により検出した光ファイバの本数を書き込む。そして、基本モデルを参照し、必要な場合はバッファに書き込まれた値を修正する。

次に、ステップＳ１９において、敷設モデルの修正及び再定義を行う。例えば図２９（ａ）に示す基本モデルはラック内で最も上側に配置されるモデルであり、左下の入出力部における光ファイバの本数は常に偶数になる。しかし、この基本モデルに対応する敷設モデル内のエリア５８ａを通る光ファイバの本数を画像認識により検出した結果、光ファイバの本数は１であったする。この場合、光ファイバ同士が重なって画像処理部６２が誤検出したものと考えることができる。従って、ここでは、画像処理部５２はエリア５８ａに対応するバッファに書き込まれた値を２に修正（繰り上げ）する。

一方、図２９（ｂ）に示すように、画像認識によりエリア５８ｂ（モデルの入出力部）を通る光ファイバの本数を画像認識により検出した結果、光ファイバの本数は３であったとする。しかし、上述したように、このモデルでは入出力部における光ファイバの本数が偶数に決められているので、制御部６５はエリア５８ｂに対応するバッファに書き込まれた値を４に修正（繰り上げ）する。

その後、制御部６５は、エリア５８ａ，５８ｂに対応するバッファに書き込まれた値を比較する。この例では、エリア５８ａ，５８ｂに対応するバッファに書き込まれた値が異なるので、制御部６５はエリア５８ａ，５８ｂに対応するバッファに書き込まれた値を大きい方に合わせる。すなわち、図２９（ｃ）に示すように、制御部６５はエリア５８ａ，５８ｂに対応するバッファに書き込まれた値をいずれも４にする。このようにして、敷設モデルの修正及び再定義が完了する。なお、この工程において、光ファイバに付与された位置マーク２３が検出される場合は、その情報（位置マーク間の距離及び方向）を用いて入出力部（エリア５８ｂ）を通る光ファイバの本数をより正確に判定することができる。

次に、ステップＳ２０において、敷設モデル内の光ファイバの敷設状態を規格化する。ここでは、例えば図３０（ａ）に示すように光ファイバ敷設具４０及び光ファイバ２０が検出（画像認識）され、この敷設モデルに対応する基本モデルが決定されているものとする。

まず、制御部６５は、画像処理部６２を制御して、敷設モデル内に存在する光ファイバ敷設具４０のうち最も左側に配置された光ファイバ敷設具４０の中心座標を決定し、この光ファイバ敷設具４０の中心座標を原点とする直交座標（Ｘ−Ｙ座標）を一時的に定義する。

ここでは、画像認識により、図３０（ａ）に示すように、光ファイバ敷設具４０、光ファイバ２０及び位置マーク２３ａが検出されたものとする。なお、この例では、敷設モデル内に他の位置マーク２３ｂも存在するが、この位置マーク２３ｂはその一部が光ファイバ敷設具４０に隠れている。画像処理部６２は、位置マークを正確に検出することができない場合は、その位置マークを無視する。

次に、制御部６５は、画像処理部６２を制御して、図３０（ｂ）に示すように、敷設モデル内の光ファイバ２０を、円弧（光ファイバ敷設具４０の曲率中心を中心点とする円又は長円の円周の一部）とその円弧の端部から接線方向に延びる直線との組み合わせに置き換える。そして、この置き換えたモデルの光ファイバ２０上に位置マーク２３を配置し直す。ここでは、図３０（ａ）に示すように、位置マーク２３ａ（位置マークの先端又は後端）がＸｃ，−Ｙｃの位置にあるとする。画像処理部６２は、上述したように画像処理を行ってモデル内の光ファイバ２０を円弧と直線との単純な形状に置き換え、位置マーク２３ａを図３０（ｂ）に示すように置き換え後の光ファイバ２０上の点Ｘｃ，−Ｙｃ’の位置に配置する。このようにして、敷設モデルが規格化される。

図３０（ｃ）は規格化されたモデルの例を示している。敷設モデル内の光ファイバを単純な円弧と直線とに置き換えることにより、敷設モデル内の光ファイバ上の任意の位置における座標（Ｘ−Ｙ座標）を、位置マーク２３ａからの距離（光ファイバの長さ方向の距離）により代数計算することができる。なお、後述するように光ファイバ敷設具４０間の光ファイバを直線の集合により近似して、敷設モデル内の光ファイバ上の任意の位置における座標を位置マーク２３ａからの距離（光ファイバの長さ方向の距離）により代数計算できるようにしてもよい。

次に、ステップＳ２１において、制御部６５は、画像処理部６２を制御して、敷設モデル間の光ファイバの接続状態を解析する。ここでは、各モデルの入出力部を通る光ファイバ２０の本数と、光ファイバ２０に付与された位置マーク２３とを用いる。

図３１において、モデルＡは最も上に配置されたモデルであり、モデルＢはモデルＡの下に配置されたモデルである。これまでの工程で、モデルＡの入出力部（エリア５９ａ）を通る光ファイバの本数が２本であることが確定しているものとする。

ここで、モデルＢの左上の入出力部（エリア５９ｂ）及び左下の入出力部（エリア５９ｃ）を通る光ファイバの本数がいずれも１本であるとする。この場合、モデルＡとモデルＢとを接続する光ファイバの本数は１本であり、モデルＡと接続する他の１本の光ファイバは、モデルＢ内を通ることなくモデルＢよりも下方のモデルと接続されていることになる。一方、モデルＢのエリア５９ｂ，５９ｃを通る光ファイバの本数がいずれも２本であるのならば、モデルＢ内を通る光ファイバは全てモデルＡと接続されていることになる。この場合、モデルＢよりも下方のモデルを通る光ファイバがモデルＢ内を通ることなくモデルＡと接続されていることはない。

このようにして、ラック内の各敷設モデルに対し、例えば上から順に敷設モデル間の光ファイバの敷設状態を解析することにより、ラック全体の光ファイバの敷設状態がわかる。なお、敷設モデル間の光ファイバの敷設状態をより正確に解析するために、モデル間の所定のエリアを通る光ファイバの本数を画像認識により計測するようにしてもよい。また、位置マークを利用することにより、敷設モデル間の光ファイバの敷設状態をより正確に解析することができる。

このようにして敷設モデル間の光ファイバの敷設状態がわかると、敷設モデル間の光ファイバの規格化も可能となる。すなわち、敷設モデル間では光ファイバが直線的に敷設されているものとすると、敷設モデル間の位置マークからの距離により、敷設モデル間の光ファイバ上の任意の位置の座標（Ｘ−Ｙ座標）を取得することができる。また、モデル内に位置マークが検出できない敷設モデルにおいても、敷設モデル間の位置マークからの距離により、敷設モデル内の光ファイバ上の任意の位置の座標を取得することができる。

なお、敷設モデル間の光ファイバの敷設状態を１本の直線に置き換えると誤差が大きくなる場合は、敷設モデル間の光ファイバを複数の直線の集合に置き換えてもよい。図３２は敷設モデル間の光ファイバの規格化方法の一例を示す図である。この図３２では、左側から右側に順番に規格化の過程を示している。

例えば図３２に示すように、敷設モデル間に２本の光ファイバ２０が非直線状に敷設されているものとする。そして、着目する光ファイバ２０には図示する範囲内に３つの位置マーク２３ａ〜２３ｃがあり、それらのうち位置マーク２３ｂの一部又は全部が他の光ファイバ２０に隠れているものとする。

この場合、位置マーク２３ａを始点とし、この始点から接線方向に一定の長さのベクトルを引き、そのベクトルの先端に直交する直線と光ファイバ２０との交点を求める。そして、始点からその交点までを直線で結んで、この直線を光ファイバ２０と置き換える。

次に、前記交点を始点とし、始点から接線方向に一定の長さのベクトルを引き、そのベクトルの先端に直交する直線と光ファイバ２０との交点を求める。そして、始点からその交点までを直線で結んで、この直線を光ファイバ２０と置き換える。

このようにして、ラック内の光ファイバ２０を直線で規格化しておくことにより、ラック内に敷設された光ファイバの任意の位置における座標（Ｘ−Ｙ座標）を、位置マークからの距離（光ファイバの長さ方向に沿った距離）から演算することができる。なお、図３０に示す方法に替えて、上述した方法を用いて敷設モデル内の光ファイバを多数の直線の集合として規格化してもよい。ここでは、円弧状の敷設具を用いたモデルについて説明したが、図８（ａ），（ｂ）に示すリング状の光ファイバ敷設具を用いても、同様の工程により敷設モデル内及び敷設モデル間の光ファイバの敷設状態を解析できる。

ところで、光ファイバ温度測定装置１３（図１参照）では、サンプリング周波数により決まる間隔で光ファイバの長さ方向に測定ポイントが決定される。光ファイバ温度測定装置１３において平均化に要する時間等の実用的な計測時間を考慮すると、測定ポイントの間隔は１０〜５０ｃｍ程度になる。ラック内の所定の位置の温度を精度よく測定するためには、所定の位置に測定ポイントが配置されることが重要である。

上述した方法によれば、カセット１０から引き出された光ファイバ２０がどのような順路でラック内のどこに敷設されているのかが敷設状態解析装置５２により容易に解析できる。このため、例えば予めカセット１０の入口部の位置と測定ポイントの位置とを一致させておけば、カセット１０の入口部から各位置マーク２３までの距離は既知であるので、所望の位置に測定ポイントが配置されているか否かを容易に調べることができる。カセット１０の入口部の位置と測定ポイントの位置とを一致させておく替わりに、カセット１０の入口部からその近傍の測定ポイントまでの距離（オフセット量）をデータ化しておいてもよい。

また、敷設状態解析装置５２により解析された光ファイバの敷設状態を用いて光ファイバ温度測定装置１３で温度測定（温度分布測定）を行う際に、測定温度の補正時の条件（以下、「先験情報」という）を敷設状態解析装置５２から光ファイバ温度測定装置１３に入力するようにしてもよい。例えば、光ファイバが小さくコイル状に巻回されていれば、コイル状の部分の温度は均一であるとすることができる。また、光ファイバの往路と復路とで同じ位置を通る場合、往路及び復路でその位置の温度は同じであるとすることができる。更に、対称の位置に配置された光ファイバでは、温度分布も対称であるとすることができる場合もある。このような情報を先験情報として敷設状態解析装置５２から光ファイバ温度測定装置１３に入力することにより、光ファイバ温度測定装置１３では先験情報を用いて測定温度をより正確に補正することができる。なお、先験情報は、予めデータ記憶部６２に記憶しておく。敷設状態解析装置５２で解析された敷設状態のデータは、データ出力部６４を介して出力される。

（敷設例１）
図３３は、ラック内の光ファイバの敷設例１を示す模式図である。この図３３に示す敷設形態は、例えばラックの吸気側の温度分布を測定する際に採用される。なお、図３３において、光ファイバに付与された位置マークの図示を省略している。

この敷設例１では、図３３に示すように、下から順にＭ１，Ｍ２，Ｍ３の３つの敷設モデルが使用されている。モデルＭ１は往路及び復路の光ファイバ２０の敷設方向をそれぞれ約９０°曲げる２つの光ファイバ敷設具４０ａ，４０ｂを有し、モデルＭ２は光ファイバ２０の敷設方向を約１８０°曲げるための光ファイバ敷設具４０ｃを有している。また、モデルＭ３は光ファイバ２０をコイル状に巻回するための光ファイバ敷設具を２対（光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅと光ファイバ敷設具４０ｆ，４０ｇ）有している。

カセット（図１，図２参照）から引き出された光ファイバ２０は、ラック左下部に配置された光ファイバ敷設具４０ａを通り、ラックの左上部に配置された一対の光ファイバ敷設具４０ｄ．４０ｅ間にコイル状に巻回される。そして、光ファイバ敷設具４０ｅから光ファイバ敷設具４０ｃを通って、ラックの右上部に配置された一対の光ファイバ敷設具４０ｆ．４０ｇに敷設され、この光ファイバ敷設具４０ｆ，４０ｇ間にコイル状に巻回される。その後、光ファイバ２０は、光ファイバ敷設具４０ｇからラック右下部に配置された光ファイバ敷設具４０ｂを通り、光ファイバ敷設具４０ａに向けて敷設され、ラックの外（フリーアクセスフロア）に導出される。

この敷設例１において、モデルＭ３では光ファイバ２０が光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ間及び光ファイバ敷設具４０ｆ，４０ｇ間にコイル状に敷設されているので、位置マークを検出することは殆どできない。一方、光ファイバ敷設具４０ａ，４０ｄ間のエリアＦ１、光ファイバ敷設具４０ｅ，４０ｃ間のエリアＦ２、光ファイバ敷設具４０ｃ，４０ｆ間のエリアＦ３、光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｂ間のエリアＦ４では、各エリアを通る光ファイバ２０の本数がいずれも１であるので、位置マークを容易に検出できる。

この敷設例１の光ファイバの敷設状態を解析する場合（図１３，図１５参照）、まず、カメラ５１でラックに敷設された光ファイバを撮影し、その画像を敷設状態解析装置５２に入力する。

敷設状態解析装置５２は、入力された画像を正対変換及び正規化処理した後、正規化処理後の画像から光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｇを抽出する。そして、各光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｇの位置及び向きを決定した後、各光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｇを基本モデルに対応付ける。ここでは、前述したようにモデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３の３種類のモデルが決定されたものとする。

その後、敷設状態解析装置５２は、各モデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３間の光ファイバの敷設状態を推定する。この例では、モデルＭ１から上方に向かう光ファイバの本数が２、モデルＭ２から上方に向かう光ファイバの本数が２、モデルＭ３から下方に向かう光ファイバの本数が４である。従って、モデルＭ１から上方に向かう２本の光ファイバはモデルＭ３に直接接続され、モデルＭ２から上方に向かう２本の光ファイバもモデルＭ３に直接接続されていると推定できる。また、光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｇ、光ファイバ２０及び位置マーク（図示せず）の画像認識の結果からも、各モデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３間の光ファイバの敷設状態を検出することができる。

次に、敷設状態解析装置５２は、敷設モデルの修正・再定義を行う。この敷設例１では、モデルＭ３の光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ及び光ファイバ敷設具４０ｆ，４０ｇにそれぞれ巻回された光ファイバ２０の巻回数を決める必要がある。但し、このモデルＭ３の場合、巻回数は任意ではなく、信号処理のしやすさの観点から１周又は７周というように巻回数は高々２〜３パターンしかない。また、モデルＭ３の左側の光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅの巻回数と右側の光ファイバ敷設具４０ｆ，４０ｇの巻回数とが同じに設定される。従って、モデルＭ１とモデルＭ３との間（エリアＦ１，Ｆ４）、又はモデルＭ３とモデルＭ２との間（エリアＦ２，Ｆ３）で検出された位置マークから、光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ及び光ファイバ敷設具４０ｆ，４０ｇにそれぞれ巻回された光ファイバ２０の巻回数を決定できる。

その後、敷設状態解析装置５２は、各モデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３内及び各モデル間（エリアＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４）の光ファイバ２０を規格化する。これにより、光ファイバ２０上の任意の位置の座標（Ｘ−Ｙ座標）を位置マーク又はカセット入口部からの距離により演算できるようになる。

次いで、敷設状態解析装置５２は、これらの処理結果に先験情報を付加して光ファイバ温度測定装置用データとして出力する。このようにして、ラック内の光ファイバの敷設状態の解析及びデータ出力が完了する。

（敷設例２）
図３４は、ラック内の光ファイバの敷設例２を示す模式図である。この図３４に示す敷設形態は、例えばラックの排気側の温度分布を測定する際に採用される。なお、図３４において、光ファイバに付与された位置マークの図示を省略している。

この敷設例２では、図３４に示すように、下から順にＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の４つの敷設モデルが使用されている。モデルＭ１は光ファイバ２０の敷設方向を約９０°曲げるための光ファイバ敷設具４０ａを有する。また、モデルＭ２は、水平方向に離隔し且つ相互に対向して配置された２つの光ファイバ敷設具４０ｂ，４０ｃを有し、それらの光ファイバ敷設具４０ｂ，４０ｃ間に光ファイバ２０を８の字状に敷設している。モデルＭ３も、水平方向に離隔し且つ相互に対向して配置された２つの光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅを有し、それらの光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ間に光ファイバ２０を８の字状に敷設している。但し、モデルＭ２では光ファイバ２０を１重に敷設しているのに対し、モデルＭ３では往路及び復路でそれぞれ光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ間に光ファイバ２０を敷設している。モデルＭ４は、光ファイバ２０の敷設方向を変えるための光ファイバ敷設具４０ｆと、光ファイバ２０をコイル状に巻回するための光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｈとを有している。

カセット（図１，図２参照）から引き出された光ファイバ２０は、ラック左下部に配置された光ファイバ敷設具４０ａを通り、モデルＭ２の光ファイバ敷設具４０ｂ，４０ｃ間に８の字状に敷設される。その後、モデルＭ２から導出した光ファイバ２０は、モデルＭ３の光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ間に８の字状に敷設された後、モデルＭ４に導入される。そして、光ファイバ２０は、光ファイバ敷設具４０ｆを通り、光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｈ間にコイル状に巻回され、再び光ファイバ敷設具４０ｆを通ってモデルＭ３に導入され、光ファイバ敷設具４０ｄ，４０ｅ間に８の字状に敷設される。その後、モデルＭ３から導出した光ファイバ２０は、モデルＭ１の光ファイバ敷設具４０ａを通り、ラックの外（フリーアクセスフロア）に導出される。

この敷設例２の光ファイバの敷設状態を解析する場合（図１３，図１５参照）、まず、カメラ５１でラックに敷設された光ファイバを撮影し、その画像を敷設状態解析装置５２に入力する。

敷設状態解析装置５２は、入力された画像を正対変換及び正規化処理した後、正規化処理後の画像から光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｈを抽出する。そして、各光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｈの位置及び向きを決定した後、各光ファイバ敷設具４０ａ〜４０ｈを基本モデルに対応付ける。ここでは、前述したようにモデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の４種類のモデルが決定されたものとする。

その後、敷設状態解析装置５２は、各モデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４間の敷設状態を推定する。この例では、モデルＭ１の２箇所の入出力部における光ファイバの本数はいずれも１となり、モデルＭ２の２箇所の入出力部における光ファイバの本数はいずれも１となり、モデルＭ３の２箇所の入出力部における光ファイバの本数はいずれも２となる。また、最上位に配置されたモデルＭ４の入出力部における光ファイバの本数は２となる。敷設状態解析装置５２は、画像認識処理により各モデルの入出力部における光ファイバの本数を検出し、その結果に基づいて各モデル間の光ファイバの敷設状態を検出する。

ここで、図３４に示すように、モデルＭ１からモデルＭ２までの往路のエリアをＦ１、モデルＭ２からモデルＭ３までの往路のエリアをＦ２、モデルＭ３からモデルＭ４までの往路のエリアをＦ３とする。また、モデルＭ４からモデルＭ３までの復路のエリアをＦ４、モデルＭ３からモデルＭ１までの復路のエリアをＦ５とする。

次に、敷設状態解析装置５２は、敷設モデルの修正・再定義を行う。この敷設例２でも、モデルＭ４の光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｆ間に巻回された光ファイバ２０の巻回数を決める必要がある。敷設状態解析装置５２は、光ファイバ２０に付与された位置マーク（図示せず）に基づいて、光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｆ間に巻回された光ファイバ２０の巻回数を決めることができる。

その後、敷設状態解析装置５２は、各モデルＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４内及び各モデル間（エリアＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５）の光ファイバ２０を規格化する。これにより、光ファイバ２０上の任意の位置の座標を位置マーク又はカセット入口部からの距離により演算できるようになる。

次いで、敷設状態解析装置５２は、これらの処理結果にカセット１０の識別子の情報及び先験情報を付加して光ファイバ温度測定装置用データとして出力する。ここでは、光ファイバ温度測定装置用データは、光ファイバの長さ方向に沿って設定される測定ポイントの位置（座標）を含む位置定義ファイルと、先験情報を含む信号処理用ファイルとを有するものとする。

図３５は、光ファイバ温度測定装置により検出された温度の補正方法の例を示す図である。この図３５において、測定データファイルは光ファイバ温度測定装置で検出した温度のデータ（補正前の温度データ）である。また、位置定義ファイル及び信号処理用定義ファイルは敷設状態解析装置５２から取得した光ファイバ温度測定装置用データに含まれるものである。更に、出力ファイルは、温度データファイルの温度データを、位置定義ファイル及び信号処理用定義ファイルを用いて補正したものである。

光ファイバ温度測定装置では、例えばこの図３５に測定データとして示すように、測定ポイント毎の温度が得られる。この測定ポイント毎の温度に対し、光ファイバ温度測定装置では位置定義ファイルを用いて、各測定ポイントに対し構造物番号及びＸ−Ｙ座標が対応付けされる。なお、構造物番号はカセットの識別子に対応しており、この構造物番号からどのラックの測定ポイントなのかがわかる。

次に、光ファイバ温度測定装置は、信号処理用定義ファイルを用いて、各測定ポイントを基本モデルに対応付ける。そして、先験情報から同一温度となるモデル（又はエリア）が定義される。例えば図３５の信号処理用定義ファイルにおいて、モデルＦ１（図３４のエリアＦ１）はモデルＦ５（図３４のエリアＦ５）と同一温度になることが示されている。また、モデルＭ４のBend-Coil１（図３４の光ファイバ敷設具４０ｆから光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｈまでの間）の温度は、Bend-Coil３（図３４の光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｈから光ファイバ敷設具４０ｆまでの間）と同一温度になることが示されている。更に、モデル４のBend-Coil２（図３４の光ファイバ敷設具４０ｇ，４０ｈに巻回された部分）は同一温度になることが示されている。

光ファイバ温度測定装置では、この情報を用いて、図３５に出力ファイルとして示すように各測定ポイントの測定温度を補正し、更に各測定ポイントを構造物番号（ラック番号）及びＸ−Ｙ座標に対応付ける。

以上説明したように、上記実施形態によれば、ラックに敷設された光ファイバをカメラで撮影してその画像を敷設状態解析装置に入力するだけで、ラック内の敷設状態を容易に解析することができる。このため、温度測定すべき位置に測定ポイントが配置されているか否かを容易に調べることができ、設備の変更に容易に対応することができる。

また、上記実施形態によれば、敷設状態解析装置から出力されるデータには先験情報が付加されているので、光ファイバ温度測定装置では先験情報を用いてラック内の温度分布をより正確に補正することができる。

（敷設例３）
図３６は、ラック内の光ファイバの敷設例３を示す模式図である。この敷設例３においても、光ファイバに付与された位置マークの図示を省略している。ここでは、説明の都合上、ラックの幅方向をＸ軸方向、高さ方向をＺ軸方向とする。

本例では、光ファイバの所定の位置（例えば光コネクタの位置又はカセットの入口部の位置：以下、基準点という）からの光ファイバの長さ方向に沿った距離（光ファイバ長さ）が既知である点のＸ−Ｚ座標を取得する方法について説明する。

敷設例３では、カセット１０から引き出された光ファイバ２０を、図３６に示すようにリング状の光ファイバ敷設具（図８〜図１２参照）８０ａ〜８０ｆを用いてラック３１の吸気側の扉に敷設している。ここでは、カセット１０から引き出した光ファイバ２０は、扉下段左側の光ファイバ敷設具８０ｅ、扉上段左側の光ファイバ敷設具８０ａ、扉上段中央の光ファイバ敷設具８０ｂ、扉中段中央の光ファイバ敷設具８０ｄ，扉上段中央の光ファイバ敷設具８０ｂ、扉上段右側の光ファイバ敷設具８０ｃ、扉下段右側の光ファイバ敷設具８０ｆ、扉下段左側の光ファイバ敷設具８０ｅをこの順番に通り、カセット１０に戻るように敷設されている。なお、光ファイバ２０の敷設の仕方によっては、敷設の順番が上記の順番と逆になることもある。

また、光ファイバ敷設具８０ｅには往路及び復路の光ファイバ２０をそれぞれ１回づつ巻回しており、光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂには光ファイバ２０を３回巻回しているものとする。また、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ，８０ｆには敷設方向を変更する分の光ファイバ２０しか接していないものとする。すなわち、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ，８０ｆにおける光ファイバ２０の巻回数は１未満である。図３６において、図中のＮは各光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆにおける光ファイバの巻回数（但し、端数切り捨て）を示している。

この敷設例３の光ファイバの敷設状態を解析する場合（図１３，図１５参照）、まず、カメラ５１でラック３１に敷設された光ファイバ２０、位置マーク（カラーコード：図３参照）８２及び光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆを撮影し、その画像を敷設状態解析装置５２に入力する。

敷設状態解析装置５２は、入力された画像を正対変換及び正規化処理した後、正規化処理後の画像から光ファイバ２０、光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆ及び位置マーク８２を抽出する。そして、各光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆ及び位置マーク８２の位置（Ｘ−Ｚ座標）を決定した後、図２０に示すように画像をＸ軸と平行な方向に切り出して、各光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆを基本モデルに対応付ける。

ここでは、図３７に示すように扉上段においてＸ軸方向に並んだ３つの光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂ，８０ｃを第１グループとし、扉中段の光ファイバ敷設具８０ｄを第２グループとし、扉下段においてＸ軸方向に並んだ２つの光ファイバ敷設具８０ｅ，８０ｆを第３グループとする。なお、以下の説明において、光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｅ間のエリアをＦ１、光ファイバ敷設具８０ｃ，８０ｆ間のエリアをＦ２、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ間の往路のエリアをＦ３、復路のエリアをＦ４で表す。

上述の如く各光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆをグループ分けした後、敷設状態解析装置５２は、各グループの敷設モデル及び光ファイバ敷設状態を確定する。

図３８（ａ），（ｂ）は、第３グループの敷設モデル及び敷設状態の確定方法を示す模式図である。敷設状態解析装置５２は、検出された光ファイバ敷設具８０ｅ，８０ｆの周囲に図３８（ａ）に示すようにエリアＢ０〜Ｂ８を設定し、各エリアＢ０〜Ｂ８に対応するバッファ（カウンタ）を設けて各エリアＢ０〜Ｂ８を通る光ファイバの本数を画像処理により解析する。ここでは水平方向（４５°未満）及び垂直方向（４５°以上）に分けて各エリアＢ０〜Ｂ８を通る光ファイバの本数を計測するものとする。ここでは、図３８（ｂ）に示すように各エリアＢ０〜Ｂ８を通る光ファイバの本数が検出され、その検出結果に応じて第３グループの敷設モデルと光ファイバの敷設状態とが確定したものとする。以下、第３グループのモデルをモデル３という。

図３９（ａ），（ｂ）は、第１グループの敷設モデル及び敷設状態の確定方法を示す模式図である。敷設状態解析装置５２は、検出された光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂ，８０ｃの周囲に図３９（ａ）に示すようにエリアＢ０〜Ｂ１３を設定し、各エリアＢ０〜Ｂ１３に対応するバッファ（カウンタ）を設けて各エリアＢ０〜Ｂ１３を通る光ファイバの本数を画像処理により解析する。ここでは、図３９（ｂ）に示すように各エリアＢ０〜Ｂ１３を通る光ファイバの本数が検出され、その結果に応じて第１グループの敷設モデルと光ファイバの敷設状態とが確定したものとする。以下、第１グループの敷設モデルをモデル１という。

図４０（ａ），（ｂ）は、第２グループの敷設モデル及び敷設状態の確定方法を示す模式図である。敷設状態解析装置５２は、検出された光ファイバ敷設具８０ｄの周囲に図４０（ａ）に示すようにエリアＢ０〜Ｂ４を設定し、各エリアＢ０〜Ｂ４に対応するバッファ（カウンタ）を設けて各エリアＢ０〜Ｂ４を通る光ファイバの本数を画像処理により解析する。ここでは、図４０（ｂ）に示すように各エリアＢ０〜Ｂ４を通る光ファイバの本数が検出され、その検出結果に応じて第２グループの敷設モデルと光ファイバの敷設状態とが確定したものとする。以下、第２グループの敷設モデルをモデル２という。

各グループのモデルが確定すると、各モデルには各光ファイバ敷設具における光ファイバの巻回数が定義されているので、各光ファイバ敷設具における光ファイバの巻回数が判明する。巻回数が２種類以上定義されている場合は、モデル内及びモデル間の位置マークを解析することにより、各光ファイバ敷設具における巻回数Ｎが確定する。

このようにして各グループの敷設モデルと光ファイバ敷設状態が確定した後、敷設状態解析装置５２において代数演算可能化処理を行う。

図４１は、モデル３の代数演算可能化処理を示す模式図である。この図４１において、光ファイバ敷設具８０ｅの中心点Ｏ１の座標を（ｘ１，ｚ１）、光ファイバ敷設具８０ｆの中心点Ｏ２の座標を（ｘ２，ｚ２）とする。また、点Ｏ３〜点Ｏ５はそれぞれ光ファイバに付与された位置マーク（カラーコード）の位置を示し、点Ｏ３の座標は（ｘ３，ｙ３）、点Ｏ４の座標は（ｘ４，ｚ４）、点Ｏ５の座標は（ｘ５，ｚ５）である。これらの点Ｏ１〜点Ｏ５の座標は、画像処理の結果から既知であるとする。また、光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆの半径はいずれもｒ（既知）であるとする。

ここで、光ファイバ敷設具８０ｅとラック導入側及びラック導出側の光ファイバとの接点をそれぞれＰin1，Ｐout2とし、光ファイバ敷設具８０ｅとエリアＦ１の光ファイバとの接点をＰout1とする。また、光ファイバ敷設具８０ｆとエリアＦ２の光ファイバとの接点をＰin2とし、光ファイバ敷設具８０ｅ，８０ｆ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｅとの接点をＰ１、光ファイバ敷設具８０ｅ，８０ｆ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｆとの接点をＰ２とする。

更に、光ファイバ敷設具８０ｅ，８０ｆの中心点Ｏ１，Ｏ２間を結ぶ直線の長さをＬ、該直線とＸ軸とのなす角度をΨとする。更にまた、光ファイバ敷設具８０ｅの中心点Ｏ１と点Ｐ１との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθ１、光ファイバ敷設具８０ｆの中心点Ｏ２と点Ｐ２との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθ２とする。

なお、角度は、反時計回り（ＣＣＷ）をプラスの方向、時計回り（ＣＷ）をマイナスの方向とする。また、導入側の光ファイバのうち光ファイバ敷設具８０ｅに巻かれた部分をエリアＳ１、光ファイバ敷設具８０ｆに巻かれた部分をエリアＳ２、光ファイバ敷設具８０ｆと光ファイバ敷設具８０ｅとの間の部分をエリアＳ３、導出側の光ファイバのうち光ファイバ敷設具８０ｅに巻かれた部分をエリアＳ４とする。

このモデル３において、点Ｐin1のＸ−Ｚ座標（Ｐin1x，Ｐin1z）は下記式で表されるものとする。なお、Ｐin1x、Ｐin1zにおける添え字ｘ，ｚは、Ｐin1のｘ座標及びｚ座標を表す。以下同様に、各点の後の添え字ｘはその点のｘ座標を表し、添え字ｚはｚ座標を表す。

Ｐin1x＝ｘ１、
Ｐin1z＝ｚ１−ｒ
一方、光ファイバ敷設具８０ｅ，８０ｆの各中心点Ｏ１，Ｏ２間を結ぶ直線の長さＬ及び角度Ψは下記式により求められる。なお、以下の説明において、sqrtは平方根記号（√）を示す。

Ｌ＝sqrt（（ｘ２−ｘ１）²＋（ｚ２−ｚ１）²）
Ψ＝arctan（（ｚ２−ｚ１）／（ｘ２−ｘ１））
また、角度θ１，θ２は下記式により表わされる。

θ１＝θ２＝Ψ−０．５π≦０
更に、点Ｐ１，Ｐ２の座標（Ｐ１x，Ｐ１z、Ｐ２x，Ｐ２z）は下記式により表わされる。

Ｐ１x＝ｘ１＋ｒ・cos（θ１）
Ｐ１z＝ｚ１＋ｒ・sin（θ１）
Ｐ２x＝ｘ２＋ｒ・cos（θ２）
Ｐ２z＝ｚ２＋ｒ・sin（θ２）
更に、光ファイバ敷設具８０ｅの中心点Ｏ１及び点Ｏ３の座標が既知であるので、光ファイバ敷設具８０ｅの中心点Ｏ１と点Ｏ３との間を結ぶ直線の長さＬ２は下記の式で求められる。

Ｌ２＝sqrt（（ｘ３−ｘ１）²＋（ｚ３−ｚ１）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ｅの中心点Ｏ１と点Ｏ３との間を結ぶ直線と点Ｏ３と点Ｐout1との間を結ぶ直線とのなす角度をφ２とし、光ファイバ敷設具８０ｅの中心点Ｏ１と点Ｐout1との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθout1とすると、下記式が成り立つ。

φ２＝arcsin（ｒ／Ｌ２）
Ｌ２cos（０．５・π−φ２＋θout1）＝ｘ３−ｘ１
従って、角度θout1は下記式により求められる。

θout1＝arccos（（ｘ３−ｘ１）／Ｌ２）＋φ２−０．５・π
この角度θout1を用いて、点Ｐout1のＸ−Ｚ座標（Ｐout1x，Ｐout1z）が下記式により求められる。

Ｐout1x＝ｘ１＋ｒ・cos（θout1）
Ｐout1z＝ｚ１＋ｒ・sin（θout1）
これと同様に、光ファイバ敷設具８０ｆの中心点Ｏ２と点Ｏ４との間を結ぶ直線の長さをＬ３とすると、下記式が成り立つ。

Ｌ３＝sqrt（（ｘ４−ｘ２）²＋（ｚ４−ｚ２）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ｆの中心点Ｏ２と点Ｏ４との間を結ぶ直線と点Ｏ４と点Ｐin2との間を結ぶ直線とのなす角度をφ３とし、光ファイバ敷設具８０ｆの中心点Ｏ２と点Ｐin2との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθin2とすると、下記式が成り立つ。

φ３＝arcsin（ｒ／Ｌ３）
Ｌ３cos（０．５・π−φ３＋θin2）＝ｘ４−ｘ２
従って、角度θin2は下記式により求められる。

θin2＝arccos（（ｘ４−ｘ２）／Ｌ３）＋φ３−０．５・π
この角度θin2を用いて、点Ｐin2のＸ−Ｚ座標（Ｐin2x，Ｐin2z）が下記式により求められる。

Ｐin2x＝ｘ２＋ｒ・cos（θin2）
Ｐin2z＝ｚ２＋ｒ・sin（θin2）
ここで、光ファイバの敷設の仕方によって、点Ｏ３の位置の位置マークが上向き、点Ｏ４の位置の位置マークが下向きの場合と、点Ｏ３の位置の位置マークが下向き、点Ｏ４の位置の位置マークが上向きの場合とがある。

点Ｏ３の位置の位置マークが上向き、点Ｏ４の位置の位置マークが下向きの場合のエリアＳ１〜Ｓ４のマッピング（光ファイバ長さとＸ−Ｚ座標との関連付け）は、以下に示すようになる。但し、以下の説明においてＳＯｘ及びＸＸｓとは、基準点から当該点（Ｏｘ又はＸＸ）までの光ファイバ長さを示す。例えば、ＳＯ３は基準点から点Ｏ３までの光ファイバ長さを示し、Ｐout1sは基準点から点Ｐout1までの光ファイバ長さを示す。

基準点から点Ｐout1までの光ファイバの長さＰout1sは、基準点から点Ｏ３までの光ファイバ長さＳＯ３、点Ｏ３のＸ−Ｚ座標（ｘ３，ｚ３）及び点Ｐout1のＸ−Ｚ座標（Ｐout1x，Ｐout1z）が既知であるので、下記式により求められる。

Ｐout1s＝ＳＯ３−sqrt（（ｘ３−Ｐout1x）²＋（ｚ３−Ｐout1z）²）
また、光ファイバ敷設具８０ｅには導入側光ファイバが１回巻きされているので、基準点から点Ｐin1までの光ファイバ長さＰin1sは次の式により求められる。

Ｐin1s＝Ｐout1s−ｒ×１×２×π−ｒ・（θout1＋０．５・π）
これと同様に、基準点から点Ｐin2までの光ファイバの長さＰin2sは、基準点から点Ｏ４までの光ファイバ長さＳＯ４、点Ｏ４のＸ−Ｚ座標（ｘ４，ｚ４）及び点Ｐin2のＸ−Ｚ座標（Ｐin2x，Ｐin2z）が既知であるので、下記式により求められる。

Ｐin2s＝ＳＯ４＋sqrt（（ｘ４−Ｐin2x）²＋（ｚ４−Ｐin2z）²）
また、基準点から点Ｐ２，Ｐ１，Ｐout2までの光ファイバ長さＰ２s，Ｐ１s，Ｐout2sは、下記式により求められる。

Ｐ２s＝Ｐin2s＋ｒ・（−θ２＋θin2）
＝ＳＯ５−sqrt（（ｘ５−Ｐ２x）²＋（ｚ５−Ｐ２z）²）
Ｐ１s＝Ｐ２s＋Ｌ
＝ＳＯ５＋sqrt（（Ｐ１x−ｘ５）²＋（Ｐ１z−ｚ５）²）
Ｐout2s＝Ｐ１s＋ｒ×１×２×π＋ｒ・（０．５・π＋θ１）
これらのことから、光ファイバ上の任意の点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は、基準点から当該点までの光ファイバ長さをｓとし、当該点がエリアＳ１にあるとすると、下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（−０．５・π＋（ｓ−Ｐin1s）／ｒ）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（−０．５・π＋（ｓ−Ｐin1s）／ｒ）
また、当該点がエリアＳ２にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ２＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐin2s）／ｒ＋θin2）
ｚ＝ｚ２＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐin2s）／ｒ＋θin2）
更に、当該点がエリアＳ３にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝Ｐ２x−（ｓ−Ｐ２s）・sin（−θ２）
ｚ＝Ｐ２z−（ｓ−Ｐ２s）／cos（−θ２）
更にまた、当該点がエリアＳ４にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐ１s）／ｒ＋θ２）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐ１s）／ｒ＋θ２）
一方、点Ｏ３の位置の位置マークが下向き、点Ｏ４の位置の位置マークが上向きの場合のＳ１〜Ｓ４のマッピングは、以下に示すようになる。すなわち、基準点から点Ｐout1までの光ファイバ長さＰout1sは、下記式により求められる。

Ｐout1s＝ＳＯ３＋sqrt（（ｘ３−Ｐout1x）²＋（ｚ３−Ｐout1z）²）
また、光ファイバ敷設具８０ｅには導入側光ファイバが１回巻きされているので、基準点から点Ｐin1までの光ファイバ長さＰin1sは次の式により求められる。

Ｐin1s＝Ｐout1s＋ｒ×１×２×π＋ｒ・（θout1＋０．５・π）
これと同様に、基準点から点Ｐin2までの光ファイバ長さＰin2sは、基準点から点Ｏ４までの光ファイバ長さＳＯ４、点Ｏ４のＸ−Ｚ座標（ｘ４，ｚ４）及び点Ｐin2のＸ−Ｚ座標（Ｐin2x，Ｐin2z）が既知であるので、下記式により求められる。

Ｐin2s＝ＳＯ４−sqrt（（ｘ４−Ｐin2x）²＋（ｚ４−Ｐin2z）²）
また、基準点から点Ｐ２，Ｐ１，Ｐout2までの光ファイバ長さＰ２s，Ｐ１s，Ｐout2sは、下記式により求められる。

Ｐ２s＝Ｐin2s−ｒ・（−θ２＋θin2）
＝ＳＯ５＋sqrt（（ｘ５−Ｐ２x）²＋（ｚ５−Ｐ２z）²）
Ｐ１s＝Ｐ２s−Ｌ
＝ＳＯ５−sqrt（（Ｐ１x−ｘ５）²＋（Ｐ１z−ｚ５）²）
Ｐout2s＝Ｐ１s−ｒ×１×２×π−ｒ・（０．５・π＋θ１）
これらのことから、光ファイバ上の任意の点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は、基準点から当該点までの光ファイバ長さをｓとし、当該点がエリアＳ１にあるとすると、下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（θout1−（ｓ−Ｐout1s）／ｒ）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（θout1−（ｓ−Ｐout1s）／ｒ）
また、当該点がエリアＳ２にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ２＋ｒ・cos（（ｓ−Ｐ２s）／ｒ＋θ２）
ｚ＝ｚ２＋ｒ・sin（（ｓ−Ｐ２s）／ｒ＋θ２）
更に、当該点がエリアＳ３にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝Ｐ１x＋（ｓ−Ｐ１s）・sin（−θ２）
ｚ＝Ｐ１z＋（ｓ−Ｐ１s）・cos（−θ２）
更にまた、当該点がエリアＳ４にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（（ｓ−Ｐout2s）／ｒ−０．５・π）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（（ｓ−Ｐout2s）／ｒ−０．５・π）
このようにして、モデル３の代数演算可能化処理が完了する。

図４２は、モデル１の代数演算可能化処理を示す模式図である。この図４２において、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１の座標を（ｘ１，ｚ１）とし、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２の座標を（ｘ２，ｚ２）とし、光ファイバ敷設具８０ｃの中心点Ｏ３の座標を（ｘ３，ｚ３）とする。また、点Ｏ４〜点Ｏ９はそれぞれ光ファイバに付与された位置マーク（カラーコード）の位置を示し、点Ｏ４の座標は（ｘ４，ｚ４）、点Ｏ５の座標は（ｘ５，ｚ５）、点Ｏ６の座標は（ｘ６，ｚ６）、点Ｏ７の座標は（ｘ７，ｚ７）、点Ｏ８の座標は（ｘ８，ｚ８）、点Ｏ９の座標は（ｘ９，ｚ９）である。これらの点Ｏ１〜Ｏ９の座標は、画像処理の結果から既知であるとする。

一方、光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ａとの接点をＰ１、光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｂとの接点をＰ２、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｃ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｂとの接点をＰ３、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｃ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｃとの接点をＰ４とする。

また、光ファイバ敷設具８０ａとエリアＦ１の光ファイバとの接点をＰin1とし、光ファイバ敷設具８０ｂから光ファイバ敷設部８０ｄに向かう光ファイバ（エリアＦ３の光ファイバ）と光ファイバ敷設具８０ｂとの接点をＰout1とし、光ファイバ敷設具８０ｄから光ファイバ敷設具８０ｂに向かう光ファイバ（エリアＦ４の光ファイバ）と光ファイバ敷設具８０ｂとの接点をＰin2とし、光ファイバ敷設具８０ｃとエリアＦ２の光ファイバとの接点をＰout2とする。

更に、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１と光ファイバ敷設具８０ｂの中心点との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をΨＡ、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と光ファイバ敷設具８０ｃの中心点Ｏ３との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をΨＢとする。

更にまた、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１と点Ｐ１との間結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθ１、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１と点Ｐin1との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθin1、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｐ２との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθ2A、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｐ３との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθ2B、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｐin2との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθin2、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｐout1との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθout1とする。

更に、光ファイバ敷設具８０ｃの中心点と点Ｐ４との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθ３、光ファイバ敷設具８０ｃの中心点Ｏ３と点Ｐout2との間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθout2とする。ここでも、角度は反時計回り（ＣＣＷ）をプラスの方向、時計周り（ＣＷ）をマイナスの方向とする。

更に、光ファイバのうち光ファイバ敷設具８０ａに巻かれている部分をエリアＳ１、光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂ間の部分をエリアＳ２、点Ｐ２から点Ｐout1までの部分をエリアＳ３、点Ｐin2から点Ｐ３までの部分をエリアＳ４、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｃ間の部分をエリアＳ５、光ファイバ敷設具８０ｃに巻かれている部分をエリアＳ６という。

光ファイバ敷設具８０ａ，８０ｂの中心点Ｏ１，Ｏ２間を結ぶ直線の長さＬＡ及び角度ΨＡは、下記式により求められる。

ＬＡ＝sqrt（（ｘ２−ｘ１）²＋（ｚ２−ｚ１）²）
ΨＡ＝arctan（（ｚ２−ｚ１）／（ｘ２−ｘ１））
また、角度θ１，θ２Aは、下記式により求められる。

θ１＝θ２A＝ΨＡ＋０．５・π
これと同様に、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｃの中心点Ｏ２，Ｏ３間を結ぶ直線の長さをＬＢ及び角度ΨＢは、下記式により求められる。

ＬＢ＝sqrt（（ｘ３−ｘ２）²＋（ｚ３−ｚ２）²）
ΨＢ＝arctan（（ｚ３−ｚ２）／（ｘ３−ｘ２））
また、角度θ２B，θ３は、下記式により求められる。

θ２B＝θ３＝ΨＢ＋０．５・π
更に、点Ｐ１〜Ｐ４の座標（Ｐ１x，Ｐ１z、Ｐ２x，Ｐ２z、Ｐ３x，Ｐ３z、Ｐ４x，Ｐ４z）は、θ１，θ３（但し、θ２A＝θ１、θ２B＝θ３）を用いて下記式により表される。

Ｐ１x＝ｘ１＋ｒ・cos（θ１）
Ｐ１z＝ｚ１＋ｒ・sin（θ１）
Ｐ２x＝ｘ２＋ｒ・cos（θ１）
Ｐ２z＝ｚ２＋ｒ・sin（θ１）
Ｐ３x＝ｘ２＋ｒ・cos（θ３）
Ｐ３z＝ｚ２＋ｒ・sin（θ３）
Ｐ４x＝ｘ３＋ｒ・cos（θ３）
Ｐ２z＝ｚ３＋ｒ・sin（θ３）
更に、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１及び点Ｏ４の座標が既知であるので、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１と点Ｏ４との間を結ぶ直線の長さＬ１は下記式により求めることができる。

Ｌ１＝sqrt（（ｘ４−ｘ１）²＋（ｚ４−ｚ１）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ａの中心点Ｏ１と点Ｏ４との間を結ぶ直線と点Ｏ４と点Ｐin1との間を結ぶ直線とのなす角度をφ１とすると、下記式が成り立つ。

０＜φ１＝arcsin（ｒ／Ｌ１）＜０．５・π
Ｌ１cos（−(θin1＋０．５・π−φ１）＝ｘ４−ｘ１
従って、角度θin1は下記式により求められる。

θin1＝−arccos（（ｘ４−ｘ１）／Ｌ１）＋φ１−０．５・π＜−０．５・π
この角度θin1を用いて、下記式のように点Ｐin1のＸ−Ｚ座標（Ｐin1x，Ｐin1z）が求められる。

Ｐin1x＝ｘ１＋ｒ・cos（θin1）
Ｐin1z＝ｚ１＋ｒ・sin（θin1）
これと同様に、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２及び点Ｏ６の座標が既知であるので、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｏ６との間を結ぶ直線の長さＬ２は下記式により求めることができる。

Ｌ２＝sqrt（（ｘ６−ｘ２）²＋（ｚ６−ｚ２）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｏ６との間を結ぶ直線と点Ｏ６と点Ｐout1との間を結ぶ直線とのなす角度をφ２とすると、下記式が成り立つ。

０＜φ２＝arcsin（ｒ／Ｌ２）＜０．５・π
Ｌ２cos（−(θout1−０．５・π＋φ２）＝ｘ６−ｘ２
従って、角度θout1は下記式により求められる。

θout1＝−arccos（（ｘ６−ｘ２）／Ｌ２）−φ２＋０．５・π
この角度θout1を用いて、下記式のように点Ｐout1のＸ−Ｚ（Ｐout1x，Ｐout1z）座標が求められる。

Ｐout1x＝ｘ２＋ｒ・cos（θout1）
Ｐout1z＝ｚ２＋ｒ・sin（θout1）
更に、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２及び点Ｏ７の座標が既知であるので、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｏ７との間を結ぶ直線の長さＬ３は下記式により求めることができる。

Ｌ３＝sqrt（（ｘ２−ｘ７）²＋（ｚ２−ｚ７）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ｂの中心点Ｏ２と点Ｏ７との間を結ぶ直線と点Ｏ７と点Ｐin2との間を結ぶ直線とのなす角度をφ３とすると、下記式が成り立つ。

０＜φ３＝arcsin（ｒ／Ｌ３）＜０．５・π
Ｌ３cos（−(θin2＋０．５・π−φ３）＝ｘ７−ｘ２
従って、角度θin2は下記式により求められる。

θin2＝−arccos（（ｘ７−ｘ２）／Ｌ３）＋φ３−０．５・π＜−０．５・π
この角度θin2を用いて、下記式のように点Ｐin2のＸ−Ｚ座標（Ｐin2x，Ｐin2z）が求められる。

Ｐin2x＝ｘ２＋ｒ・cos（θin2）
Ｐin2z＝ｚ２＋ｒ・sin（θin2）
更にまた、光ファイバ敷設具８０ｃの中心点Ｏ３及び点Ｏ９の座標が既知であるので、光ファイバ敷設具８０ｃの中心点Ｏ３と点Ｏ７との間を結ぶ直線の長さＬ４は下記式により求めることができる。

Ｌ４＝sqrt（（ｘ９−ｘ３）²＋（ｚ９−ｚ３）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ｃの中心点Ｏ３と点Ｏ９との間を結ぶ直線と点Ｏ９と点Ｐout2との間を結ぶ直線とのなす角度をφ４とすると、下記式が成り立つ。

０＜φ４＝arcsin（ｒ／Ｌ４）＜０．５・π
Ｌ４cos（−(θout2−０．５・π＋φ４）＝ｘ９−ｘ３
従って、角度θout2は下記式により求められる。

θout2＝−arccos（（ｘ９−ｘ３）／Ｌ４）−φ４＋０．５・π
この角度θout2を用いて、下記式のように点Ｐout2のＸ−Ｚ座標（Ｐout2x，Ｐout2z）を求めることができる。

Ｐout2x＝ｘ３＋ｒ・cos（θout2）
Ｐout2z＝ｚ３＋ｒ・sin（θout2）
ここで、光ファイバの敷設の仕方によって、点Ｏ４の位置マークが上向き、点Ｏ９の位置マークが下向きの場合と、点Ｏ４の位置マークが下向き、点Ｏ９の位置マークが上向きの場合とがある。

点Ｏ４の位置マークが上向き、点Ｏ９の位置マークが下向きの場合のエリアＳ１〜Ｓ６のマッピングは、以下に示すようになる。

基準点から点Ｏ４までの光ファイバの長さＳＯ４、点Ｏ４のＸ−Ｚ座標（ｘ４，ｚ４）及び点Ｐin1のＸ−Ｚ座標（Ｐin1x，Ｐin1z）が既知であるので、基準点から点Ｐin1までの光ファイバの長さＰin1sは以下の式により求められる。

Ｐin1s＝ＳＯ４＋sqrt（（Ｐin1x−ｘ４）²＋（Ｐin1z−ｚ４）²）
また、光ファイバ敷設具８０ａには光ファイバが３回巻きされており、基準点から点Ｏ５までの光ファイバ長さが既知であるので、基準点から点Ｐ１，Ｐ２までの光ファイバ長さＰ１s，Ｐ２sは次の式により求められる。

Ｐ１s＝Ｐin1s＋ｒ×３×２×π＋ｒ・（２・π＋θin1−θ１）
＝ＳＯ５−sqrt（（ｘ５−Ｐ１x）²＋（ｚ５−Ｐ１z）²）
Ｐ２s＝Ｐ１s＋ＬＡ
＝ＳＯ５＋sqrt（（Ｐ２x−ｘ５）²＋（Ｐ２z−ｚ５）²）
また、基準点から点Ｐout1までの光ファイバ長さは、下記式により求めることができる。

Ｐout1s＝Ｐ２s＋ｒ・（θ１−θout1）
＝ＳＯ６−sqrt（（ｘ６−Ｐout1x）²＋（ｚ６−Ｐout1z）²）
これらのことから、光ファイバ上の任意の点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は、基準点から当該点までの光ファイバ長さをｓとし、当該点がエリアＳ１にあるとすると、下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐin1s）／ｒ＋θin）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐin1s）／ｒ＋θin）
また、当該点がエリアＳ２にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝Ｐ１x＋（ｓ−Ｐ１s）・sin（θ１）
ｚ＝Ｐ１z−（ｓ−Ｐ１s）・cos（θ１）
更に、当該点がエリアＳ３にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ２＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐ２S）／ｒ＋θ１）
ｚ＝ｚ２＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐ２s）／ｒ＋θ１）
また、基準点から点Ｐin2，Ｐ３，Ｐ４，Ｐout2までの長さは、Ｐin2s，Ｐ３s，Ｐ４s，Ｐout2sは、下記式で求められる。

Ｐin2s＝ＳＯ７＋sqrt（（Ｐin2x−ｘ７）²＋（Ｐin2z−ｚ７）²）
Ｐ３s＝Ｐin2s＋ｒ・（２・π＋θin2−θ３）
＝ＳＯ８−sqrt（（ｘ８−Ｐ３x）²＋（ｚ８−Ｐ３z）²）
Ｐ４s＝Ｐ３s＋ＬＢ
＝ＳＯ８＋sqrt（（Ｐ４x−ｘ８）²＋（Ｐ４z−ｚ８）²）
Ｐout2s＝Ｐ４s＋ｒ×３×２×π＋ｒ・（θ３−θout2）
＝ＳＯ９−sqrt（（ｘ９−Ｐout2x）²＋（ｚ９−Ｐout2z）²）
この場合、光ファイバ上の任意の点がエリアＳ４にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ２＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐin2s）／ｒ＋θin2）
ｚ＝ｚ２＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐin2s）／ｒ＋θin2）
また、当該点がエリアＳ５にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝Ｐ３x＋（ｓ−Ｐ3s）・sin（θ３）
ｚ＝Ｐ３z−（ｓ−Ｐ3s）・cos（θ３）
更に、当該点がエリアＳ６にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ３＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐ４s）／ｒ＋θ３）
ｚ＝ｚ３＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐ４S）／ｒ＋θ３）
一方、点Ｏ４の位置マークが下向き、点Ｏ９の位置マークが上向きの場合のエリアＳ１〜Ｓ６のマッピングは、以下に示すようになる。

基準点から点Ｏ４までの光ファイバの長さＳＯ４、点Ｏ４のＸ−Ｚ座標（ｘ４，ｚ４）及び点Ｐin1のＸ−Ｚ座標（Ｐin1x，Ｐin1z）が既知であるので、基準点から点Ｐin1までの光ファイバの長さＰin1sは以下の式により求められる。

Ｐin1s＝ＳＯ４−sqrt（（Ｐin1x−ｘ４）²＋（Ｐin1z−ｚ４）²）
また、光ファイバ敷設具８０ａには光ファイバが３回巻きされており、また基準点から点Ｏ５までの光ファイバ長さが既知であるので、基準点から点Ｐ１，Ｐ２までの光ファイバ長さＰ１s，Ｐ２sは次の式により求められる。

Ｐ１s＝Ｐin1s−ｒ×３×２×π＋ｒ・（２・π＋θin1−θ１）
＝ＳＯ５＋sqrt（（ｘ５−Ｐ１x）²＋（ｚ５−Ｐ１z）²）
Ｐ２s＝Ｐ１s−ＬＡ
＝ＳＯ５−sqrt（（Ｐ２x−ｘ５）²＋（Ｐ２z−ｚ５）²）
また、基準点から点Ｐout1までの光ファイバ長さは、下記式により求めることができる。

Ｐout1s＝Ｐ２s−ｒ・（θ１−θout1）
＝ＳＯ６＋sqrt（（ｘ６−Ｐout1x）²＋（ｚ６−Ｐout1z）²）
これらのことから、光ファイバ上の任意の点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は、基準点から当該点までの光ファイバ長さをｓとし、当該点がエリアＳ１にあるとすると、下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（（ｓ−Ｐ１s）／ｒ＋θ１）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（（ｓ−Ｐ１s）／ｒ＋θ１）
また、当該点がエリアＳ２にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝Ｐ２x−（ｓ−Ｐ２s）・sin（θ１）
ｚ＝Ｐ２z＋（ｓ−Ｐ２s）・cos（θ１）
更に、当該点がエリアＳ３にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ２＋ｒ・cos（（ｓ−Ｐout1s）／ｒ＋θout1）
ｚ＝ｚ２＋ｒ・sin（（ｓ−Ｐout1s）／ｒ＋θout1）
また、基準点から点Ｐin2，Ｐ３，Ｐ４，Ｐout2までの長さＰin2s，Ｐ３s，Ｐ４s，Ｐout2sは、下記式で求められる。

Ｐin2s＝ＳＯ７−sqrt（（Ｐin2x−ｘ７）²＋（Ｐin2z−ｚ７）²）
Ｐ３s＝Ｐin2s−ｒ・（２・π＋θin2−θ３）
＝ＳＯ８＋sqrt（（ｘ８−Ｐ３x）²＋（ｚ８−Ｐ３z）²）
Ｐ４s＝Ｐ３s−ＬＢ
＝ＳＯ８＋sqrt（（Ｐ４x−ｘ８）²＋（Ｐ４z−ｚ８）²）
Ｐout2s＝Ｐ４s−ｒ×３×２×π＋ｒ・（θ３−θout2）
＝ＳＯ９＋sqrt（（ｘ９−Ｐout2x）²＋（ｚ９−Ｐout2z）²）
この場合、光ファイバ上の任意の点がエリアＳ４にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ２＋cos（（ｓ−Ｐ３s）／ｒ＋θ３）
ｚ＝ｚ２＋sin（（ｓ−Ｐ３s）／ｒ＋θ３）
また、当該点がエリアＳ５にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝Ｐ４x−（ｓ−Ｐ４s）・sin（θ３）
ｚ＝Ｐ４z＋（ｓ−Ｐ４s）・cos（θ３）
更に、当該点がエリアＳ６にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ３＋ｒ・cos（（ｓ−Ｐout2s）／ｒ＋θout2）
ｚ＝ｚ３＋ｒ・sin（（ｓ−Ｐout2s）／ｒ＋θout2）
このようにして、モデル１の代数演算可能化処理が完了する。

図４３は、モデル２の代数演算可能化処理を示す模式図である。この図４３において、光ファイバ敷設具８０ｄの中心点Ｏ１の座標を（ｘ１，ｚ１）とする。また、点Ｏ３，点Ｏ４はそれぞれ光ファイバに付与された位置マーク（カラーコード）の位置を示し、点Ｏ３の座標は（ｘ３，ｚ３）、点Ｏ４の座標は（ｘ４，ｚ４）である。これらの点Ｏ３，点Ｏ４の座標は、画像処理の結果から既知であるとする。なお、点Ｏ３，点Ｏ４の座標に変えて、モデル１の点Ｐout1，Ｐin2の座標を用いてもよい。

一方、光ファイバＦ３と光ファイバ敷設具８０ｄとの接点をＰinとし、光ファイバＦ４と光ファイバ敷設具８０ｄとの接点をＰoutとする。そして、光ファイバ敷設具８０ｄの中心点Ｏ１と点Ｐinとの間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθinとし、光ファイバ敷設具８０ｄの中心点Ｏ１と点Ｐoutとの間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をθoutとする。なお、光ファイバのうち光ファイバ敷設具８０ｄに巻かれた（接触した）部分をエリアＳ１とする。

更に、光ファイバ敷設具８０ｄの中心点Ｏ１と点Ｏ４との間を結ぶ直線の長さをＬ１、該直線と点Ｏ４，Ｐin間を結ぶ直線とのなす角度をφ１とし、光ファイバ敷設具８０ｄの中心点Ｏ１と点Ｏ３との間を結ぶ直線の長さをＬ２、該直線と点Ｏ３，Ｐout間を結ぶ直線とのなす角度をφ２とする。

光ファイバ敷設具８０ｄの中心点Ｏ１及び点Ｏ３，Ｏ４の座標が既知であるので、点Ｏ１と点Ｏ４との間を結ぶ直線の長さＬ１、及び点Ｏ１と点Ｏ３との間を結ぶ直線の長さＬ２は、下記式により求められる。

Ｌ１＝sqrt（（ｘ４−ｘ１）²＋（ｚ４−ｚ１）²）
Ｌ２＝sqrt（（ｘ３−ｘ１）²＋（ｚ３−ｚ１）²）
また、角度φ１，φ２は、下記式により求められる。

０＜φ１＝arcsin（ｒ／Ｌ１）＜ 0.5・π
０＜φ２＝arcsin（ｒ／Ｌ２）＜０．５π
角度φ１を用いると、下記式が成り立つ。

Ｌ１cos（θin＋０．５・π−φ１）＝ｘ４−ｘ１
従って、角度θinは、下記式により求められる。

θin＝arccos（（ｘ４−ｘ１）／Ｌ１）＋φ1−０．５・π
この角度θinを用いて、点ＰinのＸ−Ｚ座標（Ｐinx，Ｐinz）が下記式により求められる。

Ｐinx＝ｘ１＋ｒ・cos（θin）
Ｐinz＝ｚ１＋ｒ・sin（θin）
これと同様に、角度φ２を用いると、下記式が成り立つ。

Ｌ２cos（θout−０．５・π＋φ２）＝ｘ３−ｘ１
従って、角度θoutは、下記式により求められる。

θout＝arccos（（ｘ３−ｘ１）／Ｌ２）−φ２＋０．５・π
この角度θoutを用いて、点ＰoutのＸ−Ｚ座標（Ｐoutx，Ｐoutz）が下記式により求められる。

Ｐoutx＝ｘ１＋ｒ・cos（θout）
Ｐoutz＝ｚ１＋ｒ・sin（θout）
ここで、光ファイバの敷設の仕方によって、点Ｏ３の位置マークが上向き、点Ｏ４の位置マークが下向きの場合と、点Ｏ３の位置マークが下向き、点Ｏ４の位置マークが上向きの場合とがある。点Ｏ３の位置マークが上向き、点Ｏ４の位置マークが下向きの場合のエリアＳ１のマッピングは、以下のようになる。

基準点から点Ｏ３までの光ファイバ長さＳＯ３及び点Ｏ４までの光ファイバ長さＳＯ４は既知であるので、基準点から点Ｐoutまでの光ファイバ長さＰouts及び点Ｐinまでの光ファイバ長さＰinsは下記式により求められる。

Ｐouts＝ＳＯ３−sqrt（（ｘ３−Ｐoutx）²＋（ｚ３−Ｐoutz）²）
＝ＳＯ４＋sqrt（（ｘ４−Ｐinx）²＋（ｚ４−Ｐinz）²）
＋２・π・ｒ・Ｎ＋ｒ（２・π−θout＋θin）
Ｐins＝Ｐouts−２・π・ｒ・Ｎ−ｒ（２・π−θout＋θin）
＝ＳＯ４＋ＰinO4＝ＳＯ４＋sqrt（（ｘ４−Ｐinx）²＋（ｚ４−Ｐinz）²）
但し、Ｐins＜Ｐoutsである。この場合、光ファイバ上の任意の位置の点がエリアＳ１にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（−（ｓ−Ｐins）／ｒ＋θin）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（−（ｓ−Ｐins）／ｒ＋θin）
一方、点Ｏ３の位置マークが下向き、点Ｏ４の位置マークが上向きの場合のエリアＳ１のマッピングは、以下のようになる。

基準点から点Ｏ３までの光ファイバ長さＳＯ３及び点Ｏ４までの光ファイバ長さＳＯ４は既知であるので、基準点から点Ｐoutまでの光ファイバ長さＰouts及び点Ｐinまでの光ファイバ長さＰouts，Ｐinsは下記式により求められる。

Ｐouts＝ＳＯ３−sqrt（（ｘ３−Ｐoutx）²＋（ｚ３−Ｐoutz）²）
＝ＳＯ４−sqrt（（ｘ４−Ｐinx）²＋（ｚ４−Ｐinz）²）
−２・π・ｒ・Ｎ−ｒ（２・π−θout＋θin）
Ｐins＝Ｐouts＋２・π・ｒ・Ｎ−ｒ（２・π−θout＋θin）
＝ＳＯ４−ＰinO4＝ＳＯ４−sqrt（（ｘ４−Ｐinx）²＋（ｚ４−Ｐinz）²）
但し、Ｐins＞Ｐoutsである。この場合、光ファイバ上の任意の位置の点がエリアＳ１にあるとすると、当該点のＸ−Ｚ座標（ｘ，ｚ）は下記式により求められる。

ｘ＝ｘ１＋ｒ・cos（（ｓ−Ｐouts）／ｒ＋θout）
ｚ＝ｚ１＋ｒ・sin（（ｓ−Ｐouts）／ｒ＋θout）
これにより、モデル２の代数演算可能化処理が完了する。

このようにして各モデルの代数演算可能化処理が完了した後、モデル間の光ファイバの代数演算可能化処理を行う。図４４は、モデル間の光ファイバの演算可能化処理を示す模式図である。ここでは、モデル間の光ファイバの代数演算可能化処理の一例として、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｃ間の光ファイバ（エリアＦ４の光ファイバ）の代数演算可能化処理について説明する。

ここでは、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｄとの接点をＰ、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ間の光ファイバと光ファイバ敷設具８０ｂとの接点をＱとする。先に実施した代数演算可能化処理により、点Ｐの座標（ｐｘ，ｐｚ）、点Ｑの座標（ｑｘ，ｑｚ）、基準点から点Ｐまでの光ファイバ長さＳＰ及び基準点から点Ｑまでの光ファイバ長さＳＱは判明しているものとする。

点Ｐ，点Ｑ間の光ファイバの長さＬＨは、以下の式により求めることができる。

ＬＨ＝sqrt（（ｑｘ−ｐｘ）²＋（ｑｚ−ｐｚ）²）
ここで、光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ間の光ファイバ上の任意の点をＯＣ、点Ｐ，Ｑ間を結ぶ直線とＸ軸とのなす角度をΨ、点Ｐから点ＯＣまでの長さをＬ、点Ｑから点Ｃまでの長さをＬ’とする。

この場合、ＳＱ＞ＳＰとすると、角度Ψ、点ＯＣのＸ−Ｚ座標（ｘＣ，ｚＣ）は以下の式に示すようになる。

Ψ＝arstan（（ｑｚ−ｐｚ）／（ｑｘ−ｐｘ））
ｘＣ＝ｐｘ＋Ｌ・cosΨ
ｚＣ＝ｐｚ＋Ｌ・sinΨ
また、ＳＱ＜ＳＰとすると、角度Ψ、点ＣのＸ−Ｚ座標（ｘＣ，ｚＣ）は以下の式に示すようになる。

Ψ＝arstan（（ｑｚ−ｐｚ）／（ｑｘ−ｐｘ））
ｘＣ＝ｐｘ＋Ｌ’・cosΨ
ｚＣ＝ｐｚ＋Ｌ’・sinΨ
このようにして、基準点から光ファイバ上の任意の点までのファイバ長さとＸ−Ｚ座標との対応付けが完了する。

図４５は、横軸に基準点からの光ファイバ長さをとり、縦軸に温度をとって、光ファイバ温度測定装置を使用して測定した光ファイバの長さ方向の温度分布を示す図である。なお、図４５では、ラック３台（ラックＡ，Ｂ，Ｃ）分の温度分布を示している。また、図４５には、光ファイバに付与されたメーターマークと基準点からの光ファイバ長さとの関係を併せて示している。

図４６は、画像処理により検出された光ファイバ敷設具及び位置マーク（カラーコード）を示す模式図である。この図４６において、Hook１〜Hook６は光ファイバ敷設具８０ａ〜８０ｆの位置を示し、Col１〜Col4は位置マークの位置を示している。また、図４７はラックＡ，Ｂ，Ｃにおける各カセット入口部、出口部、位置マークの位置（Col１，Col２，…）及び光ファイバ敷設具の位置（Hook１，Hook２，…）における光ファイバ長さ（メーターマーク換算値）及びＸ−Ｚ座標を示す図である。

この場合のラック内の温度分布の推定方法について説明する。

まず、敷設状態解析装置５２において上述の代数演算可能化処理を行い、例えば図４７に示すようにカセットの入口部及び出口部における光ファイバ長さ、各位置マーク（カラーコード）の位置における光ファイバ長さ（Ｓcol１，Ｓcol２，…）及びＸ−Ｚ座標（xcol1１，zcol1，xcol２，zcol２，…）、各光ファイバ敷設具のＸ−Ｚ座標（xHook１，zhook１，xhook２，zhook２，…）等を算出する。また、例えば図４８に示すように、ラック毎に、モデル内外の各領域の始まり部分の光ファイバ長さを算出する。なお、ここでは、光ファイバ長さをメーターマークに換算した値で示している。

図４９は、光ファイバの長さ方向に沿って１０ｃｍ毎に測定ポイントを設定し、各測定ポイントにおける測定温度と各測定ポイントのＸ−Ｚ座標とを関連付けて示す図である。この図４８に示すように、温度測定装置１３では、測定ポイント毎の温度が検出される。一方、敷設状態解析装置５２では、測定ポイント毎のＸ−Ｚ座標が検出されるとともに、ラック内における光ファイバの敷設状態が検出される。

敷設状態解析装置５２では、光ファイバの敷設状態を解析して、温度測定装置１３で測定した温度分布を補正する際の先験情報を付与する。例えば、光ファイバ敷設具８０ａには光ファイバが３回巻きされており、この光ファイバ敷設具８０ａに巻回された光ファイバ上の測定ポイントの温度は同一とみなすことができる。このため、敷設状態解析装置５２では、該当する領域の測定ポイントの情報に、先験情報として平均情報を付加する。また、例えば光ファイバ敷設具８０ｂ，８０ｄ間を往復する光ファイバ（エリアＦ３，Ｆ４の光ファイバ）はほぼ同じ経路を通っている。このため、エリアＦ３の光ファイバ上の測定ポイントとエリアＦ４の光ファイバ上の測定ポイントとの位置が同一又はほぼ同一の場合、それらの測定ポイントの温度は同一とみなすことができる。このため、敷設状態解析装置５２では、該当する領域の測定ポイントの情報に、先験情報としてSort情報を付与する。温度測定装置１３では、これらの情報を敷設状態解析装置５２から入手して温度分布を補正する。

例えば、温度測定装置１３では、同一の平均情報が付加された測定ポイントの測定温度の平均値を算出し、各測定ポイントの測定温度を平均値に置き換える。また、例えば温度測定装置１３は、同一のSort情報が付加された測定ポイントからＸ−Ｚ座標が同一又はほぼ同一の測定ポイントを抽出し、それらの測定ポイントの測定温度をそれらの測定ポイントの平均温度に置き換える。また、必要に応じて、温度測定装置１３では各測定ポイントの温度情報からスプライン補間等の手法を用いて補間処理を行い、面内の温度分布を算出する。図５０は、補間処理を行って得たラック内の面内温度分布（等温線）の一例を示す図である。この図５０において、丸印は測定ポイントを模式的に示している。このように、ラック内の面内温度分布を得ることもできる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では線材（光ファイバ）の敷設状態をカメラで撮影し、画像処理して線材の敷設状態を解析する場合について説明したが、画像処理を行わなくても線材の敷設状態を解析することが可能である。

図５１は、他の実施形態を示す模式図である。本実施形態では、カセット９０から引き出された光ファイバ２０を、図３６に示すようなリング状の光ファイバ敷設具９１ａ〜９１ｆを用いてラック３１の扉に敷設している。光ファイバ敷設具９１ａ〜９１ｆの中心部には、図５２に示すように、それぞれ固有のＩＤコードを有するパッシブ型ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ９２が搭載されている。

また、光ファイバ２０には、メーターマーク（図示せず）とともに磁性塗料を塗布して形成された位置マーク９３が一定のピッチで付与されている。これらの位置マーク９３は、例えば図５３に示すように、カセット９０の入力端からの距離に応じたパターンで形成されている。

図５４は、敷設状態検出部を示す模式図である。この敷設状態検出部９５は、ラック３１の幅方向に並んだ多数のホール素子（磁気検出素子）により形成されるホール素子センサアレイ９５ａと、ラック３１の幅方向に並んだ多数の近接ＲＦＩＤアンテナにより形成される近接ＲＦＩＤアンテナアレイ９５ｂとを有している。本実施形態では、ホール素子センサアレイ９５ａの上に近接ＲＦＩＤアンテナアレイ９５ｂが配置されている。

この敷設状態検出部９５は、図示しない駆動装置により駆動され、ラック３１の幅方向の両側に配置されたガイドレール９６に沿って上下方向に移動する。また、ガイドレール９６に沿ってリニアスケール９７が配置されており、このリニアスケール９７によって敷設状態検出部９５のＺ軸方向の位置が検出されるようになっている。

ラック３１に敷設された光ファイバの敷設状態を解析する場合、敷設状態検出部９５をガイドレール９６に沿って上下方向に移動させる。光ファイバ敷設具９１ａ〜９１ｆに設置されたＲＦＩＤタグ９２に近接ＲＦＩＤアンテナアレイ９５ｂが近付くと、近接ＲＦＩＤアンテナから出力される電波により電力が供給されてＲＦＩＤタグ９２の電子回路が働き、ＲＦＩＤタグ９２からＩＤコードを示す電波が出力される。敷設状態検出部９５は、この電波を近接ＲＦＩＤアンテナで受信し、どのアンテナで受信したかにより光ファイバ敷設具のＸ軸方向の位置を決定する。一方、光ファイバ敷設具のＺ軸方向の位置は、リニアスケール９７の出力により求まる。このようにして、光ファイバ敷設具９１ａ〜９１ｆのＸ−Ｚ座標が判明する。

また、敷設状態検出部９５が位置マーク９３の近傍を通るときに、ホール素子センサアレイ９５ｂが位置マーク９３から発生する磁場を検出する。敷設状態検出部９５では、どのホール素子が磁場を検出したかにより、位置マーク９３のＸ軸方向の位置を決定する。このとき、ホール素子は分解能が高いので、各位置マーク９３の磁気パターンを識別することが可能であり、カセット入口部から当該位置マーク９３までの光ファイバ長さが判明する。一方、位置マーク９３のＺ軸方向の位置は、リニアスケール９７の出力により求まる。このようにして、位置マーク９３のＸ−Ｚ座標が判明する。

この敷設状態検出部９５の出力は、コンピュータにより構成される敷設状態解析装置（図示せず）に入力される。その後の処理は、前述の実施形態と同様であるので、ここではその詳細は省略する。

なお、本実施形態では、光ファイバ２０を直接検出していないため、位置マーク９３から光ファイバ２０の向きを判定できないことが考えられる。しかし、位置マーク９３の数がある程度多ければ、その前後の位置マーク９３から光ファイバ２０の向きを判定することが可能であり、モデルの特定や光ファイバの敷設状態の特定に支障はない。

上記実施形態ではいずれも線材が計算機室内に敷設された光ファイバの場合について説明したが、開示した技術を電力ケーブルやその他の線材の敷設状態の解析に適用することができる。また、計算機室内に敷設する線材の敷設状態を解析する場合には位置マークとして上述したカラーコードや磁性塗料により磁気コードを使用することが好ましいが、広いエリアに敷設された線材の敷設状態を検出する場合は、位置マーク又は位置マーク検出手段として、超音波センサやＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用することもできる。

Claims (15)

1. 複数の敷設具間に張り渡され、基準点からの距離を示す位置マークが所定の間隔で複数付与された線材の敷設状態を解析する線材の敷設状態解析方法であって、
   前記位置マーク及び前記敷設具の位置を取得する工程と、
   前記複数の敷設具を複数のグループに分け、グループ毎に前記敷設具の配置状態及び前記敷設具間の線材の敷設状態を予め設定された複数の基本モデルと比較して該当する基本モデルを決定する工程と、
   前記基本モデルと前記位置マークとを用いて前記線材の敷設順路を解析する工程と
   を有することを特徴とする線材の敷設状態解析方法。
2. 前記位置マーク及び前記敷設具の位置を取得する工程は、前記線材の敷設状態を撮影する工程と、撮影後の画像を画像処理して前記敷設具、前記線材及び前記位置マークを抽出する工程とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の線材の敷設状態解析方法。
3. 前記敷設状態を解析する工程の後に、前記線材の敷設状態を直交座標に対応付ける工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の線材の敷設状態解析方法。
4. 前記基本モデルを決定する工程では、一方向に並んだ敷設具を一つのグループとしてグループ分けすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の線材の敷設状態解析方法。
5. 前記複数の敷設具が同一形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の線材の敷設状態解析方法。
6. 前記位置マークが、基準点からの距離とともに前記基準点のある方向を示すものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の線材の敷設状態解析方法。
7. 前記位置マークが、複数の色の組み合わせを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の線材の敷設状態解析方法。
8. 前記基本モデルを決定する工程では、前記敷設具の周囲に複数のエリアを設定し、それらのエリア内を通る線材の本数を計測することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の線材の敷設状態解析方法。
9. 前記線材が、光ファイバ温度測定装置に接続される温度測定用光ファイバであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の線材の敷設状態解析方法。
10. 前記線材の敷設状態を解析した後、前記光ファイバ温度測定装置により設定される測定ポイントの位置と前記位置マークの位置とを関連付ける工程を有することを特徴とする請求項９に記載の線材の敷設状態解析方法。
11. 前記線材の敷設状態の解析結果に、前記基本モデルにより決まる温度補正時の条件を付加することを特徴とする請求項１０に記載の線材の敷設状態解析方法。
12. 複数の敷設具間に張り渡され、基準点からの距離を示す位置マークが所定の間隔で複数付与された線材の敷設状態を解析する線材の敷設状態解析装置であって、
    前記敷設具及び前記位置マークの位置を取得する位置取得部と、
    前記位置取得部で取得した前記敷設具及び前記位置マークの位置に基づいて、前記複数の敷設具を複数のグループに分け、グループ毎に前記敷設具の配置状態及び前記敷設具間の線材の敷設状態を予め設定された複数の基本モデルと比較して該当する基本モデルを決定し、該基本モデルと前記位置マークとを用いて前記線材の敷設順路を解析する制御部と
    を有することを特徴とする線材の敷設状態解析装置。
13. 前記位置取得部は、前記線材の敷設状態を撮影した画像が入力される画像入力部と、前記画像入力部に入力された画像を画像処理する画像処理部とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の線材の敷設状態解析装置。
14. 前記線材が、光ファイバ温度測定装置に接続される温度測定用光ファイバであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の線材の敷設状態解析装置。
15. 前記制御部は、前記線材の敷設状態の解析結果に、予め設定された温度補償時の条件を付加して出力することを特徴とする請求項１４に記載の線材の敷設状態解析装置。
    

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