JP2016096758A - プログラム、健康状態管理装置、健康状態管理システム、及び健康状態管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】四脚動物のどの脚が疾患やけがを有するかの特定を簡便な方法で支援する。【解決手段】コンピュータに、四脚動物の脚の接地タイミングを検出するとともに、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングを検出し、検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、検出された前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する。その際、後方への体重移動のタイミングは、首の加速度の上下方向成分の変化から検出する。【選択図】図６

Description

本発明は、四脚動物の健康状態を管理する健康状態管理装置、健康状態管理システム、健康状態管理方法、及びプログラムに関する。

四脚動物には、競走馬や乗用馬のように健康管理等の管理体制が整った環境で飼育（育成）される動物がいる。以下、競走馬を例に説明する。

競走馬の健康管理の１つに、脚の健康状態のチェックがある。脚に炎症等の問題が生じた場合、症状が進行（悪化）すると治療に時間がかかる。また、脚に問題が生じた場合、その脚をかばって歩行、走行することにより、他の脚にも問題が生じる恐れがある。そのため、競走馬の飼育において脚の健康状態の管理は重要視されており、疾患又はけが等の問題の早期発見が望まれている。

競走馬の脚の健康状態は、例えば獣医師が定期的に馬の脚を診察して管理している。しかしながら、初期の軽い炎症等の場合、視診や触診等では見つけることが難しい。そのため、脚の問題の早期発見の支援等を目的として、馬体の左右バランスに基づいて脚に問題が無いかを判別する方法が研究されている。

また、競走馬等の健康状態を管理する方法の１つとして、馬に取り付けたセンサの出力データに基づいて健康状態を判定し、管理する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。この種の管理方法では、馬の脚や頭部に加速度センサ等のセンサを取り付け、センサの計測データに基づいて算出した現在の動作データと、予め取得しておいた正常時の動作データとを比較して健康状態を判定する。

特開２０１０−２８２４５６号公報

しかしながら、上述の左右のバランスを調べる方法では、バランスが悪くなったことにより脚に炎症等の問題が生じていることはわかるものの、どの脚に問題が生じているかまではわからない。よって、左右のバランスが悪いと判定された場合、４本の脚全てを診察する必要がある。特に、視診や触診で原因を特定できない場合は、医療機器を用いた精密検査を行うことになる。そのため、問題のある脚の特定に手間や時間がかかる上、競走馬に不要なストレスを与えてしまう。

さらに、馬に取り付けたセンサの計測データに基づいて健康状態を判定する方法では、正常時の動作データを予め取得しておく必要がある。

しかしながら、正常時の動作データを取得するためには、正常な状態であることを確認する必要がある。また、正常な状態であっても、馬の脚運びは歩様（歩法）や手前によって異なる。したがって、正常時の動作データを取得するための手間と時間がかかる。

本発明の１つの側面は、四脚動物の脚の疾患又はけがの発見を支援することを目的とする。

本発明の１つの態様では、コンピュータに、四脚動物の脚の接地タイミングを検出するとともに、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングを検出し、検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、検出された前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定することを実行させる。

１つの側面では、四脚動物の脚の疾患又はけがの発見を支援することができる。

本発明の第１の実施形態に係る健康状態管理システムの構成例を示す模式図である。 健康状態管理装置及びセンサセットの構成を示す機能ブロック図である。 カルテＤＢの一例を示す模式図である。 第１の実施形態における第１〜第３のセンサのデータ取得の目的等を説明する図である。 馬体の前後上下の定義及び第１〜第３のセンサの馬体への取り付け方法を示す模式図である。 第１の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法を示すフローチャートである。 図６の原因判定処理の内容を示すフローチャートである。 脚の健康状態に問題がある場合の通知画面の一例を示す模式図である。 第１の実施形態における健康状態に問題がある脚の判定方法の具体例を説明するグラフである。 健康状態管理装置のハードウェア構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法における第１及び第２のセンサのデータ取得の目的等を説明する図である。 第２の実施形態に係る判定方法における第１及び第２のセンサの馬体への取り付け方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る判定方法における原因判定処理の内容を示すフローチャートである。 速歩時における馬の歩様の模式図である。 右前脚及び左前脚の接地タイミングの特定方法を説明するグラフである。 第２の実施形態における健康状態に問題がある脚の判定方法の具体例を説明するグラフである。 本発明の第３の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法における第１〜第３のセンサのデータ取得の目的等を説明する図である。 第３の実施形態に係る判定方法における第１〜第３のセンサの馬体への取り付け方法を示す模式図である。 馬の脚運びと胸部のヨー軸方向の回転との関係を説明する模式図である。 第３の実施形態における健康状態に問題がある脚の判定方法の具体例を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る健康状態管理システムの構成例を示す模式図である。

本実施形態の健康状態管理システムは、例えば競走馬の健康状態を管理するシステムであり、脚の健康状態を判定する機能を備える。

図１に示すように、健康状態管理システム１は、健康状態管理装置２、第１のアクセスポイント３Ａ、第１〜第３のセンサセット５を備える。

健康状態管理装置２と第１のアクセスポイント３Ａとは、インターネット等のネットワーク４を介して通信可能に接続される。

第１のアクセスポイント３Ａは、第１〜第３のセンサセット５と無線通信を行い、各センサセット５から健康管理装置２への計測結果の伝送を中継する。この第１のアクセスポイント３Ａは、例えば競走馬の調教等を行うトレーニング施設６に設置される。また、第１のアクセスポイント３Ａは、スマートフォンのようなモバイル端末として実現し、騎乗者や調教者が携帯することによる実現も可能である。

また、健康状態管理装置２は、ネットワーク４を介して第２及び第３のアクセスポイント３Ｂ，３Ｃと通信可能に接続される。第２及び第３のアクセスポイント３Ｂ，３Ｃは、例えば無線ＬＡＮのアクセスポイントや携帯電話の基地局である。この第２及び第３のアクセスポイント３Ｂ，３Ｃは、それぞれのアクセスポイントの無線通信規格に従った無線通信が可能な端末７Ａ，７Ｂとネットワーク４との接続を中継する。端末７Ａ，７Ｂは、例えば携帯電話機やスマートフォン、パーソナルコンピュータ等である。なお、第２及び第３のアクセスポイント３Ｂ，３Ｃを介してネットワーク４に接続された端末７Ａ，７Ｂは、健康状態管理装置２への接続が許可されている場合にのみ健康状態管理装置２に接続できる。

図２は、健康状態管理装置及びセンサセットの構成を示す機能ブロック図である。
健康状態管理装置２は、図２に示すように、通信制御部２１と、脚状態判定部２２と、カルテＤＢ ２３とを有する。

通信制御部２１は、ネットワーク４を介した第１のアクセスポイント３Ａ等との通信を制御する。通信制御部２１は、例えば予め定められたスケジュールに従って第１のアクセスポイント３Ａとの接続を確立し、センサセット５の計測結果を取得する。また、通信制御部２１は、馬の脚の健康状態に関する情報を含む通知（例えば電子メール）を所定のアドレスに宛てて送信する。さらに、通信制御部２１は、予め健康状態管理装置２への接続を許可している端末７Ａからの接続要求を受信した際に端末７Ａとの通信を行い、例えばカルテＤＢ ２３に登録されたカルテ情報を端末７Ａに提供する。

脚状態判定部２２は、取得したセンサセット５の計測結果に基づいて馬の脚の健康状態を判定する。この脚状態判定部２２は、バランス判定部２２Ａと、データ比較部２２Ｂと、脚特定部２２Ｃと、通知処理部２２Ｄとを有する。バランス判定部２２Ａは、馬の左右バランスに問題が無いか判定する。データ比較部２２Ｂは、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃの計測結果を比較し、脚の問題（疾患やけが等）と連動した首の上下運動が周期的に現れるか等を調べる。脚特定部２２Ｃは、脚の問題と連動した首の上下運動が周期的に現れる場合に、右前脚、左前脚、及び後脚のいずれに問題が生じているかを特定する。通知処理部２２Ｄは、脚に問題が生じた場合に、どの脚に問題が生じているかを通知するメッセージを生成し、通信制御部２１を介して所定のアドレスに宛てて送信する。

カルテＤＢ ２３は、脚状態判定部２２の判定結果（すなわち脚の健康状態）を含む各馬のカルテを記録したデータベースである。

図３は、カルテＤＢの一例を示す模式図である。
カルテＤＢ ２３は、図３に示すように、カルテＮｏ．と、馬の名前と、センサセットＩＤと、通知先アドレスと、脚の健康状態の判定日及び判定結果と、備考とを含む。

カルテＮｏ．は、１つの健康状態管理装置２で健康状態を管理している複数のカルテを識別する識別番号である。馬の名前は、各カルテで健康状態を管理している馬の名前である。センサセットＩＤは、各馬の脚の健康状態の判定に用いるセンサセットを識別する識別番号である。通知先アドレスは、脚の健康状態に問題が生じた場合にそのことを通知するメッセージの宛先（送信先）であり、例えばｅ-メールアドレスである。脚の健康状態の判定日及び判定結果は、脚の健康状態についての最新（直近）の判定日と判定結果である。備考は、脚に問題が生じていることを通知した後の対処記録等である。

図３に示したカルテＮｏ．が0002のカルテのように最新の判定結果が右前脚に問題有りの場合、例えば最新の判定日（Y1年M1月D1日）にアドレスαを宛先としたメッセージで、名前が「××××××」の馬の右前脚に問題があることを通知している。そして、そのメッセージを端末で受信して読んだ人（例えば獣医師又は調教師等）は、メッセージの内容を受けて所定の対処をした後、端末を利用してカルテの備考に対処の内容や現状を書き込む。

なお、図３に示したカルテＤＢ ２３には脚の健康状態に関する判定結果のみが記録されているが、カルテＤＢ ２３は、これに限らず、脚以外の部位の健康状態もまとめて記録されていてもよい。

次に、図２に示したセンサセット５について説明する。センサセット５は、馬の脚の健康状態の判定に必要なデータを計測するものであり、本実施形態では、１個のセンサセット５は、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃを備える。本実施形態における第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃの役割及び取付位置について、図４及び図５を参照しながら説明する。

図４は、第１の実施形態における第１〜第３のセンサのデータ取得の目的等を説明する図である。図５は、馬体の前後上下の定義及び第１〜第３のセンサの馬体への取り付け方法を示す模式図である。

第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂからは、それぞれ、図４に示すように、右前脚の接地タイミング及び左前脚の接地タイミングを検出するためのデータを取得する。脚の接地タイミングの検出方法には種々の方法があるが、本実施形態では、脚の上下運動（馬体上下方向の動き）の時間変化から接地タイミングを検出する。そのため、第１のセンサ５Ａ及び第２のセンサ５Ｂからは、それぞれ右前脚の加速度の上下方向成分及び左前脚の加速度の上下方向成分を取得する。したがって、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂには加速度センサを用いる。

第３のセンサからは、図４に示したように、馬体後方への体重移動のタイミングを検出するためのデータを取得する。体重移動のタイミングの検出方法には種々の方法があるが、本実施形態では、首の上下運動（馬体上下方向の動き）の時間変化から体重移動のタイミングを検出する。そのため、第３のセンサからは、首の加速度の上下方向成分を取得する。したがって、第３のセンサには加速度センサを用いる。以下の説明においては、加速度の上下方向成分のことを「上下加速度」ともいう。

なお、本実施形態では、図５に示すように、馬８が四本の脚８１〜８４で立った状態のときの鉛直上方及び鉛直下方を、それぞれ馬体上方及び馬体下方とする。また、前脚８１，８２からみて後脚８３，８４がある方向を馬体後方とし、前脚８１，８２からみて後脚８３，８４とは反対側の方向を馬体前方とする。さらに、四本の脚８１〜８４で立った状態の馬体から馬体前方をみたときの右方及び左方を、それぞれ馬体右方及び馬体左方とする。

右前脚の加速度を計測する第１のセンサ５Ａは、馬８において右前脚８１の上下運動と連動する部位、例えば右側腹部又は右側胸部に装着する。また、左前脚８２の加速度を計測する第２のセンサ５Ｂは、馬８において左前脚８２の上下運動と連動する部位、例えば左側腹部又は左側胸部に装着する。その際、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂは、腹部及び胸部のいずれか一方に装着する。すなわち、第１のセンサ５Ａを右側腹部に装着する場合、第２のセンサ５Ｂは左側腹部に装着する。

第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを腹部に装着する場合、腹帯９１に第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを取り付ける（図５を参照）。腹帯９１は、馬８の背に載せた鞍の位置を固定する際に使用する帯（補助具）である。そのため、腹帯９１に第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを取り付ければ、例えば両センサを前脚に装着する場合に比べ、センサを装着したことによる馬自身への違和感を軽減できる。また、前脚に装着する場合に比べ、安全性も向上する。

第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを腹帯９１に取り付ける方法には種々の方法がある。例えば、腹帯９１における馬８の右側腹部及び左側腹部に位置する箇所に設けたポケットに各センサを入れて取り付ける方法がある。また、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂは、例えば面ファスナを用いて腹帯９１に取り付けることもできる。

首の加速度を計測する第３のセンサ５Ｃは、馬８において首の上下運動と連動する部位、例えば頸部、胸部、又は頭部に装着する。本実施形態では、図５に示したように、胸がい９２を用いて胸部に第３のセンサ５Ｃを装着する。胸がい９２は、腹帯９１と同様、鞍の位置を固定する際に使用する補助具である。そのため、胸がい９２に第３のセンサ５Ｃを取り付ければ、センサを装着したことによる馬自身への違和感を軽減できる。

第３のセンサ５Ｃを胸がい９２に取り付ける際には、例えば、胸がい９２に設けたポケットに入れて取り付ける。また、第３のセンサ５Ｃは、例えば面ファスナを用いて胸がい９２に取り付けることもできる。

上述のように、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃには加速度センサを用いる。また、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃは、それぞれが第１のアクセスポイント３Ａ（図１及び図２を参照）との間で無線通信を行い、計測値（加速度データ）を健康状態管理装置２に転送する。そのため、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃには、例えば第１のアクセスポイント３Ａとの無線通信を行うための無線通信制御部（図示せず）を内蔵した加速度センサを用いる。また、無線通信制御部を内蔵した加速度センサの変わりに、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃに小型の無線通信装置を接続（外付け）してもよい。

また、健康状態管理装置２において１個のセンサセット５の第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃで計測した３つの計測値を対応付けられるよう、各センサ５Ａ〜５Ｃは、センサセットＩＤを含む識別情報も合わせて転送する。

また、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃは、例えば計測値を出力する毎に都度健康状態管理装置２に計測値を転送してもよいし、一定期間（例えば数分〜数十分間）の計測値をセンサ内に蓄積しておいてまとめて健康状態管理装置２に転送してもよい。

以下、本実施形態の健康状態管理装置における馬の脚の健康状態の判定方法について、図２、図６、及び図７を参照しながら説明する。

図６は、第１の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法を示すフローチャートである。図７は、図６の原因判定処理の内容を示すフローチャートである。

本実施形態の脚の健康状態の判定方法では、図６に示すように、まずセンサセット５のデータを取得する（ステップＳ１）。ステップＳ１の処理は、健康状態管理装置２の通信制御部２１が行う。通信制御部２１は、センサセット５の第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃから送信された加速度データをセンサセットＩＤと対応付けて取得する。

センサセット５から加速度データを取得すると、健康状態管理装置２は、次に、取得したデータに基づき馬体の左右バランスを算出し（ステップＳ２）、左右バランスに問題が有るかを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ２，Ｓ３の処理は、図２に示した脚状態判定部２２のバランス判定部２２Ａが行う。バランス判定部２２Ａは、例えば第１のセンサ５Ａから取得した右前脚の上下加速度データ（加速度データの上下方向成分）と、第２のセンサ５Ｂから取得した左前脚の上下加速度データとを用いて、馬体の左右バランスを算出し、問題の有無を判定する。

左右バランスの判定方法は、周知の判定方法のいずれかで行えばよい。例えば、右脚の上下加速度データから一歩分のデータを抽出するとともに、その直前（一歩前）のデータを左脚の上下加速度データから抽出し、それらの波形の対称性（類似度）を算出する。そして、波形の対称性が予め定めた閾値よりも低ければ、左右バランスが悪い、すなわち左右バランスに問題が有ると判定する。また、左右バランスは、例えば、右脚の上下加速度データの一歩分のデータにおける正の値の領域の面積と、その直前（一歩前）の左脚の上下加速度データの一歩分のデータにおける正の値の領域の面積とを比較して判定してもよい。

左右バランスに問題が無い場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、バランス判定部２２Ａは、脚の健康状態に問題は無いと判定する（ステップＳ４）。そして、判定結果をカルテＤＢ ２３に書き込み（ステップＳ７）、ステップＳ１で取得したセンサセットＩＤと対応する馬の脚の健康状態についての判定処理を終了する。ステップＳ７では、ステップＳ１で取得したセンサセットＩＤと対応するカルテＮｏ．の判定日及び判定結果の欄を更新する。また、カルテＤＢ ２３に判定日及び判定結果を書き込む際には、例えば直近の数週間から数か月分の判定結果を蓄積するようにしてもよい。

一方、左右バランスに問題が有る場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、その原因がどの脚に有るかを判定する原因判定処理を行う（ステップＳ５）。ステップＳ５の原因判定処理は、脚状態判定部２２のデータ比較部２２Ｂと脚特定部２２Ｃとが協働して行う。この原因判定処理について、図７を参照しながら説明する。

原因判定処理では、図７に示すように、まず、センサセット５から取得した首、右前脚、及び左前脚の加速度データの上下方向成分を比較する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１の処理は、データ比較部２２Ｂが行う。データ比較部２２Ｂは、例えばそれぞれの上下加速度データ（加速度データの上下方向成分）におけるタイムスタンプに基づいて３つの上下加速度データを同期させる。そして、それぞれの上下加速度データを比較して、次の（１），（２）を調べる。

（１）右前脚が接地したタイミングの直後に現れる右前脚の上方向の加速度のピーク（上に凸のピーク）の値Ｐ１１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ１２との差ΔＰ１。

（２）左前脚が接地したタイミングの直後に現れる左前脚の上方向の加速度のピークの値Ｐ２１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ２２との差ΔＰ２。

なお、右前脚が接地したタイミングの直後は、右前脚が接地してから最初に左前脚が接地するまでの期間内であることを意味する。同様に、左前脚が接地したタイミングの直後は、左前脚が接地してから最初に右前脚が接地するまでの期間内であることを意味する。

また、上方向の加速度のピークは、周知の方法を用いて求めればよい。また、上記（１），（２）は、例えば、数秒から数十秒間の上下加速度データにおける複数回の前脚が接地したタイミングのそれぞれで調べる。

３つの上下加速度データを比較して上記（１）,（２）を調べたら、次に、首の上方向の加速度のピークに閾値以上のピークが周期的に現れるか判断する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２の処理は、脚特定部２２Ｃが行う。脚特定部２２Ｃは、上記の差ΔＰ１，ΔＰ２の絶対値が閾値以上であるか否かを判断する。ステップＳ５０２の処理における閾値は、脚に炎症等の問題がない正常な場合の差を基準にして適宜設定すればよい。

閾値以上のピークが周期的に現れない場合（ステップＳ５０２；Ｎｏ）、脚特定部２２Ｃは、左右バランスに生じた問題の原因は後脚にあると判定し（ステップＳ５０３）、原因判定処理を終了する（リターン）。

一方、閾値以上のピークが周期的に現れる場合（ステップＳ５０２；Ｙｅｓ）、脚特定部２２Ｃは、次に、閾値以上のピークは右前脚が接地した直後に現れるかを判断する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４の判断では、上記のピークの値の差ΔＰ１の絶対値が閾値以上である場合、閾値以上のピークは右前脚が接地した直後に現れると判定する。右前脚が接地した直後に現れる場合（ステップＳ５０４；Ｙｅｓ）、脚特定部２２Ｃは、左右バランスに生じた問題の原因は右前脚にあると判定し（ステップＳ５０５）、原因判定処理を終了する（リターン）。また、右前脚が接地した直後ではない場合（ステップＳ５０４；Ｎｏ）、脚特定部２２Ｃは、原因は左前脚にあると判定し（ステップＳ５０６）、原因判定処理を終了する（リターン）。

原因判定処理において左右バランスに生じた問題の原因である脚（すなわち炎症等の問題が生じた脚）を判定したら、次に、判定結果を所定の端末に通知する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理は、脚状態判定部２２の通知処理部２２Ｄが行う。通知処理部２２Ｄは、判定日と判定結果（問題が生じた脚）を含む通知メッセージを生成する。この通知メッセージの宛先は、例えばステップＳ１で取得したセンサセットＩＤと対応するカルテＮｏ．のカルテに登録された通知先アドレスにする。生成した通知メッセージは、通信制御部２１から所定の端末又はネットワーク４内のメールサーバに送信される。

図８は、脚の健康状態に問題がある場合の通知画面の一例を示す模式図である。
ステップＳ６で生成した通知メッセージを電子メールとして送信した場合、通知メッセージはスマートフォン等の汎用の通信端末を利用して読むことができる。通知メッセージが電子メールの場合、図８に示すように、端末７Ａの画面７１には、脚の健康状態のチェックを実施した日、脚に問題が生じた馬の名前、及び問題が生じた脚を伝えるメッセージが表示される。そのため、例えば獣医師や調教師が利用しているメールアドレスをカルテの通知先アドレスに登録しておけば、脚に問題が生じたことを早期に知ることができる。また、どの脚に問題が生じているかもわかるので、早期に対応（処置）することができる。端末７Ａのバイブレーション機能と組み合わせることにより、更に明示的に問題検出を関係者に伝えることができる。例えば騎手が持つ端末を震わせることにより、調教を中断して獣医師のチェックを受けることができる。

判定結果を通知したら、判定結果をカルテＤＢに書き込み（ステップＳ７）、健康状態の判定処理を終了する。ステップＳ７では、上記のように、ステップＳ１で取得したセンサセットＩＤと対応するカルテＮｏ．の判定日及び判定結果の欄を更新する。また、カルテＤＢ ２３に判定日及び判定結果を書き込む際には、例えば直近の数週間から数か月分の判定結果を蓄積するようにしてもよい。

次に、上記の原因判定処理（ステップＳ５）における判定方法について、具体例を挙げて詳しく説明する。

図９は、第１の実施形態における健康状態に問題がある脚の判定方法の具体例を説明するグラフである。

本実施形態の原因判定処理では、右前脚、左前脚、及び首の加速度の上下方向成分（上下加速度）のデータを比較し、左右バランスに生じた問題の原因が右前脚、左前脚、及び後脚のいずれにあるかを判定する。左前脚に炎症等の問題が生じた場合、右前脚、左前脚、及び首の上下加速度は、例えば図９に示したような分布になる。なお、図９は、左前脚のみに問題が生じており、右前脚及び後脚には問題がない状態で計測した各上下加速度を示している。

右前脚の上下加速度データにおける右前脚が接地するタイミングは、下に凸のピークのうちの首の上下加速度における下に凸のピークと同期したピークである。よって、図９に示したグラフでは、時間ｔ１、ｔ３、及びｔ５（ｔ１＜ｔ３＜ｔ５）が右前脚の接地タイミングとなる。

同様に、左前脚の上下加速度データにおける左前脚が接地するタイミングは、下に凸のピークのうちの首の上下加速度における下に凸のピークと同期したピークである。よって、図９に示したグラフでは、時間ｔ２（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）、及びｔ４（ｔ３＜ｔ４＜ｔ５）が左前脚の接地タイミングとなる。

原因判定処理のステップＳ５０１では、下記（１）及び（２）を調べる。
（１）右前脚が接地したタイミングの直後に現れる右前脚の上方向の加速度のピーク（上に凸のピーク）の値Ｐ１１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ１２との差ΔＰ１。

（２）左前脚が接地したタイミングの直後に現れる左前脚の上方向の加速度のピークの値Ｐ２１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ２２との差ΔＰ２。

なお、右前脚が接地したタイミングの直後は、上記の通り右前脚が接地してから最初に左前脚が接地するまでの期間内であり、図９に示した期間ΔＴ１が該当する。すなわち、上記（１）は、図９に示した期間ΔＴ１内に現れる右前脚の上方向の加速度のピークの値Ｐ１１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ１２との差ΔＰ１を調べることを意味する。同様に、上記（２）は、図９に示した期間ΔＴ２内に現れる左前脚が接地したタイミングの直後に現れる左前脚の上方向の加速度のピークの値Ｐ２１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ２２との差ΔＰ２を調べることを意味する。

ところで、競走馬のように訓練を受けた馬は、脚に炎症等の問題がない正常時には、走行中に首を大きく上方に動かすことがほとんどない。特に「常歩」や「速歩」では走行時における首の上下運動は行われない。また、「駈歩」時や「襲歩」時においても、走るリズムに合わせて首を下に下げる運動は行うが、一定以上首を上げないよう訓練されている。すなわち、脚に炎症等の問題がない場合、首の上下加速度の変化の主要因は、走行時における馬体の上下方向の移動（位置の変動）である。そのため、脚に問題がない場合、図９に示した期間ΔＴ１内に現れる右前脚及び首の上方向の加速度のピークのように、両者のピークの値の差ΔＰ１は小さくなる。

一方、前脚に炎症等の問題がある場合、脚が接地したときに痛みを感じるため、馬は、問題のある脚が接地する際に後脚側に体重移動をして接地時の衝撃（痛み）を小さくしようとする。この際、馬は、首を上方向に動かす（後ろに反らす）ことで後脚側に体重移動する。すなわち、問題のある脚が接地した直後における首の上下加速度の変化は、走行時における馬体の上方向の移動（位置の変動）、及び首を上方向に動かしたことの２つが要因になる。そのため、問題のある脚が接地した場合、図９に示した期間ΔＴ２内に現れる左前脚及び首の上方向の加速度のピークのように、両者のピークの値の差ΔＰ２が大きくなる。

したがって、一方の前脚（例えば右前脚）が接地してから他方の前脚（例えば左前脚）が接地するまでの期間ΔＴにおける右前脚と首との上方向の加速度のピークの差ΔＰに基づいて、右前脚に問題が生じているか否かを判定することができる。

なお、前脚に問題が生じているか否かは、上記のピークの差ΔＰに限らず、例えば、前脚と首との上方向の加速度のピーク（上に凸のピーク）の比に基づいて判定することもできる。すなわち、前脚に問題が生じているか否かは、下記（Ａ）、（Ｂ）が閾値以上であるか否かで判定してもよい。

（Ａ）右前脚が接地したタイミングの直後に現れる右前脚の上方向の加速度のピーク（上に凸のピーク）の値Ｐ１１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ１２との比Ｐ１（＝Ｐ１２／Ｐ１１）。

（Ｂ）左前脚が接地したタイミングの直後に現れる左前脚の上方向の加速度のピークの値Ｐ２１と首の上方向の加速度のピークの値Ｐ２２との比Ｐ２（＝Ｐ２２／Ｐ２１）。

上記の比Ｐ１，Ｐ２に基づいて判定する場合、ステップＳ５０２における閾値は、例えば１．３〜２程度にする。

このように、第１の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法では、前脚に炎症等の問題が生じているときに特有の、脚が接地する際に後脚側に体重移動するという動作を利用して、右前脚、左前脚、及び後脚のいずれに問題が生じたかを判定する。そのため、初期の軽い炎症等、視診や触診での判定が難しい場合でも、問題のある脚を絞り込むことができ、診察にかかる手間や時間を低減できる。また、診察により馬に与えるストレスも軽減できる。

また、右前脚及び左前脚の上下加速度データを別個に取得し、首の上下加速データと比較しているので、比較結果から直接、右前脚又は左前脚に問題が生じていることを判定できる。そのため、馬の脚運び（例えば歩様や、右前脚及び左前脚のどちらが手前か等）によらず、右前脚又は左前脚に問題が生じていることを判定できる。したがって、予め正常時の脚の動き等に関するデータを計測しておく必要がなく、正常時の状態のデータを取得するための手間と時間を省ける。なお、馬の脚運びに関する上記「手前」は、走行時の馬の右側の脚と左側の脚との馬体前後方向の位置関係において、馬体前方側に位置する脚を表す。例えば右側の脚が左側の脚よりも馬体前方側に位置する場合、右手前という。

また、本実施形態で例示したように、右前脚及び左前脚の接地タイミングを検出する第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂは、腹帯９１を利用して馬の腹部に装着することができる。そのため、前脚にセンサを装着した場合に生じ得る、馬が前脚（センサ）を柵や壁にぶつけることによる前脚の負傷やセンサの故障、あるいは走行中に脱落したセンサを後脚で踏んでしまうことによる後脚を負傷等を防げる。よって、前脚にセンサを装着した場合に比べ、安全性が向上する。

さらに、図９に示したグラフからは、次のようなことも言える。
例えば、時間ｔ５のように、問題のない右前脚が接地するタイミングにおいては、首の上下加速度のピークの値が右前脚の上下加速度のピークの値よりも小さい。一方、時刻ｔ４のように、問題のある左前脚が接地するタイミングにおいては、首の上下加速度のピークの値が左前脚の上下加速度のピークの値よりも大きい。この違いも、左前脚が接地したときの痛み（衝撃）を緩和させるための首の動きと関係している。問題のある左前脚が接地するタイミングにおいては、馬体の位置が下方に移動している最中に首を上方向に動かして後脚側に体重移動する。すなわち、問題のある脚が接地するタイミングにおいては、首の上下方向の位置が正常時の位置まで下がりきる前に首だけが上方向に動くので、上下加速度の下に凸のピークの値が大きくなる。したがって、右前脚が接地するタイミングにおける右前脚と首との上下加速度の下に凸のピーク値の差ΔＰ３と、左前脚が接地するタイミングにおける左前脚と首との上下加速度の下に凸のピーク値の差ΔＰ４との関係に基づいて、問題が生じた前脚を判定することもできる。

また、前脚が接地したタイミングの直後における上下加速度の上に凸のピークの値の関係と、前脚が接地したタイミングにおける上下加速度の下に凸のピークの値の関係とを組み合わせることで、問題のある前脚の判定精度が向上すると考えられる。

話は変わって、上述の脚の健康状態の判定方法を実施する健康状態管理装置２は、例えば、コンピュータと、上述の判定方法における各処理をコンピュータに実行させるプログラムとにより実現される。コンピュータとプログラムとにより実現される健康状態管理装置２のハードウェア構成を、図１０を参照しながら簡単に説明する。

図１０は、健康状態管理装置のハードウェア構成を示す模式図である。
図１０に示すように、コンピュータ１０は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）１００１と、メモリ１００２と、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）１００３と、入力装置１００４と、表示装置１００５と、インタフェース１００６と、媒体駆動装置１００７とを備える。ＣＰＵ １００１、メモリ１００２、ＨＤＤ １００３、入力装置１００４、表示装置１００５、インタフェース１００６、及び媒体駆動装置１００７は、バス１００８により任意の２点間でデータを伝送できる。

ＣＰＵ １００１は、各種のプログラムを実行することによりコンピュータ１０の全体の動作を制御する演算処理装置である。

メモリ１００２は、Read Only Memory（ＲＯＭ）やRandom Access Memory（ＲＡＭ）等の半導体メモリである。ＲＯＭには、例えばコンピュータ１０の起動時にＣＰＵ １００１が読み出す所定の基本制御プログラム等が予め記録されている。また、ＲＡＭは、ＣＰＵ １００１が各種のプログラムを実行する際に、必要に応じて作業用記憶領域として使用する。

ＨＤＤ １００３は、ＣＰＵ １００１によって実行される各種のプログラムやカルテＤＢ ２３を含む各種のデータを記憶しておく補助記憶装置である。ＣＰＵ １００１は、ＨＤＤ １００３に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、上述の脚の健康状態を判定するための処理やカルテＤＢ ２３の管理等を行えるようになる。

入力装置１００４は、例えばキーボード装置やマウス装置であり、コンピュータ１０のオペレータ（ユーザ）により操作されると、その操作内容に対応付けられている入力情報をＣＰＵ １００１に送信する。

表示装置１００５は、例えば液晶ディスプレイであり、ＣＰＵ １００１から送信される表示データに従ってカルテＤＢ ２３を含む各種のテキストや画像を表示する。

インタフェース１００６は、コンピュータ１０とネットワーク４とを通信可能に接続し、センサセット５からの加速度データの取得や通知メッセージの送信等を行う。

媒体駆動装置１００７は、可搬型記録媒体１１に記録されている各種のプログラムやデータの読み出しを行う装置である。ＣＰＵ １００１は、可搬型記録媒体１１に記録されている所定のプログラムを、媒体駆動装置１００７を介して読み出し実行することによって、上述の判定処理を行うようにすることもできる。なお、可搬型記録媒体１１としては、例えばCompact Disc Read Only Memory（ＣＤ−ＲＯＭ）やDigital Versatile Disc Read Only Memory（ＤＶＤ−ＲＯＭ）、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）規格のコネクタを備えた記憶装置などがある。

このコンピュータ１０は、ＣＰＵ １００１、メモリ１００２、ＨＤＤ １００３、インタフェース１００６、及び媒体駆動装置１００７が協働して上述のフローチャートに沿った処理を行うことで、図２に示した健康状態管理装置２の各機能を実現する。

以上説明したように、第１の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法によれば、右前脚、左前脚、及び後脚のいずれに問題があるかを健康状態管理装置２（コンピュータ）が判定するので、問題がある脚の特定にかかる手間や時間を軽減できる。また、右前脚、左前脚、及び首の３箇所の加速度データの上下方向成分（上下加速度データ）と、脚に問題がある馬に特有の動作を利用して問題がある脚を特定（判定）するので、予め正常時の状態のデータを取得しておく必要がない。そのため、馬のどの脚に疾患やけが等の問題が生じているかの特定を簡便な方法で支援することができる。

さらに、本実施形態の判定方法では、右前脚及び左前脚の加速度データの計測に用いる第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを、それぞれ右側腹部及び左側腹部、あるいは右側胸部及び左側胸部に装着する。右側腹部及び左側腹部に装着する場合には腹帯９１を利用でき、右側胸部及び左側胸部に装着する場合には胸がい９２を利用できる。腹帯９１や胸がい９２は鞍の位置を固定する際に使用する馬具（補助具）であり、競走馬が日常的に装着しているものである。そのため、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを前脚に装着した場合に比べ、馬自身への違和感を軽減できる。同様に、首の加速度データに用いる第３のセンサ５Ｃを胸部、頸部、頭部等に取り付ける場合も、競走馬が日常的に装着している馬具（補助具）を利用できる。そのため、第３のセンサ５Ｃを装着することによる違和感も軽減できる。加えて、上記のように、脚にセンサを装着した場合に比べて安全性も向上する。

なお、本実施形態に係る健康状態管理装置２を含む健康状態管理システム１の構成は、適宜変更可能である。例えば、図１及び図２に示した第１のアクセスポイント３Ａは、ネットワーク４と通信可能に接続されるパーソナルコンピュータ等の端末であってもよい。第１のアクセスポイント３Ａとして端末を用いる場合、例えば端末と第１〜第３のセンサ５Ａ〜５ＣとをUniversal Serial Bus（ＵＳＢ）ケーブルで接続し、各センサ５Ａ〜５Ｃの加速度データを健康状態管理装置２に送信してもよい。

また、脚に問題があると判定した場合、通知メッセージを送信するだけでなく、例えばトレーニング施設６内に設置した液晶ディスプレイ等の表示装置に通知メッセージを表示させるようにしてもよい。

さらに、１個のセンサセット５は、例えば第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃと接続された１個の通信制御装置を有する構成であってもよい。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、第１のセンサ５Ａで右前脚の上下加速度を計測し、第２のセンサ５Ｂで左前脚の上下加速度を計測している。しかしながら、両前脚の上下加速度は、これに限らず、他の方法で計測し、取得することもできる。本実施形態では、センサセット５で計測する上下加速度の組み合わせの別の例及び問題のある脚の判定方法を説明する。

図１１は、本発明の第２の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法における第１及び第２のセンサのデータ取得の目的等を説明する図である。図１２は、第２の実施形態に係る判定方法における第１及び第２のセンサの馬体への取り付け方法を示す模式図である。

本実施形態の馬の健康状態の判定方法では、図１１に示すように、第１のセンサ５Ａの計測値に基づき右前脚及び左前脚の接地タイミングを検出し、特定する。そのため、本実施形態では、第１のセンサ５Ａから、図１１に示すように、一方の前脚の加速度の上下方向成分（上下加速度）を取得する。また、第２のセンサ５Ｂからは、図１１に示したように、馬体後方への体重移動のタイミングを検出するためのデータを取得する。本実施形態でも、第１の実施形態と同様、首の上下運動（馬体上下方向の動き）の時間変化から体重移動のタイミングを検出する。そのため、第２のセンサからは、首の加速度の上下方向成分を取得する。

また、本実施形態においても、図１２に示すように、馬８が四本の脚８１〜８４で立った状態のときの鉛直上方及び鉛直下方を、それぞれ馬体上方及び馬体下方とする。また、前脚８１，８２からみて後脚８３，８４がある方向を馬体後方とし、前脚８１，８２からみて後脚８３，８４とは反対側の方向を馬体前方とする。さらに、四本の脚８１〜８４で立った状態の馬体から馬体前方をみたときの右方及び左方を、それぞれ馬体右方及び馬体左方とする。

前脚の加速度を計測する第１のセンサ５Ａは、馬８において前脚８１、もしくは８２の上下運動と連動する部位、例えば図１２に示すように右側腹部に装着する。また、首の加速度を計測する第２のセンサ５Ｂは、馬８において首の上下運動と連動する部位、例えば頸部、胸部、又は頭部に装着する。本実施形態では、第１の実施形態と同様、胸部に第２のセンサ５Ｂを装着する。

第１のセンサ５Ａを腹部に装着する場合、図１２に示したように、腹帯９１に第１のセンサ５Ａを取り付ける。第２のセンサ５Ｂを胸部に装着する場合、図１２に示したように、胸がい９２を用いて胸部に第２のセンサ５Ｂを装着する。これにより、第１の実施形態で説明したように、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂを装着したことによる馬自身への違和感を軽減できる。また、脚にセンサを装着した場合に比べ、安全性も向上する。

上述のように、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂは上下加速度を計測する。そのため、本実施形態においても、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂには加速度センサを用いる。第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂの計測値（加速度データ）は、センサ毎に別個に健康状態管理装置２に送信してもよいし、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂと接続された１個の通信装置を用いてまとめて健康状態管理装置２に送信してもよい。

また、第１及び第２のセンサ５Ａ，５Ｂは、例えば計測値を出力する毎に都度健康状態管理装置２に計測値を転送してもよいし、一定期間（例えば数分〜数十分間）の計測値をセンサ内に蓄積しておいてまとめて健康状態管理装置２に転送してもよい。

本実施形態の健康状態管理装置における馬の脚の健康状態の判定処理は、図６に示したフローチャートに沿って行われる。ただし、第１の実施形態と本実施形態とではステップＳ１で取得するセンサセット５からのデータが異なるので、図６に示したステップＳ５の原因判定処理の内容は第１の実施形態と異なる。

以下、本実施形態の健康状態管理装置における馬の脚の健康状態の判定方法のうちの原因判定処理について、図１３〜図１５を参照しながら説明する。

図１３は、第２の実施形態に係る判定方法における原因判定処理の内容を示すフローチャートである。図１４は、速歩時における馬の歩様の模式図である。図１５は、右前脚及び左前脚の接地タイミングの特定方法を説明するグラフである。

本実施形態の判定方法における原因判定処理は、第１の実施形態と同様、左右バランスに問題がある場合に行われる。本実施形態の原因判定処理では、図１３に示すように、まず、センサセット５から取得した一方の前脚（取り付け側の前脚）の加速度データの上下方向成分に基づき、右前脚及び左前脚の接地タイミングを特定する（ステップＳ５１１）。ステップＳ５１１の処理は、脚状態判定部２２のデータ比較部２２Ｂが行う（図２を参照。）。データ比較部２２Ｂは、一方の前脚の加速度データにおける接地タイミング間の波形から、当該一方の前脚が支持脚である期間と遊脚である期間とを特定する。なお、本明細書では、走行時において体重を支える側の脚を支持脚という。また、本明細書では、左右の脚のうち支持脚ではない側の脚を遊脚という。

支持脚と遊脚とでは、脚が地面から離れ再び接地するまでの期間における上下加速度の波形に顕著な違いがある。そのため、左右どちらの側の脚が支持脚であるかがわかれば、前脚の上下加速度データにおける右前脚及び左前脚の接地タイミングを特定できる。この右前脚及び左前脚の接地タイミングの特定方法について、図１４及び図１５を参照しながら簡単に説明する。

速歩中における馬の脚運びにおいて一方の脚に着目すると、図１４に示すように支持脚と遊脚を交互に繰り返す。図１４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、馬８は、右前脚８１が接地すると、左前脚８２を浮かせて前方に移動させる。このとき、体重を支えているのは右前脚８１であるため、右前脚８１が支持脚、左前脚８２が遊脚となる。その後、左前脚８２が接地すると（図１４の（ｄ））、図１４の（ｅ），（ｆ）に示すように、今度は右前脚８１を浮かせて前方に移動させる。このとき、体重を支えているのは左前脚８２であるため、右前脚８１が遊脚、左前脚８２が支持脚となる。そして、右前脚８１が接地すると（図１４の（ｇ））、図１４の（ａ）に示した状態に戻り、以後、図１４の（ａ）〜（ｆ）の動作を繰り返す。このため、速歩中の片側の前脚の動きに連動する第１のセンサ５Ａのデータは、図１５に示すように、上に凸のピークが一峰の波形と二峰の波形を繰り返す。図１５に示した期間ΔＴ１、ΔＴ３、及びΔＴ５のように、上に凸のピークが一峰の波形は、該当脚が体重を支える支持脚となっている、すなわち接地しながら体重移動している状態を示す。図１５に示した期間ΔＴ２、及びΔＴ４のように、上に凸のピークが二峰の波形は、反対側の脚に支えられながら、該当脚を前に出している状態、すなわち遊脚を示す。遊脚は、地面を蹴って脚を上げた後、接地する際に脚を前に伸ばす動作を伴う。そのため、遊脚が地面から離れ再び接地するまでの期間における前脚の上下加速度の波形は上に凸のピークが二峰の波形になる。すなわち、図１５に示したような波形における下に凸のピークのうち、二峰の波形の期間が終わるときの下に凸のピークが、加速度を計測している側の前脚（本実施形態では右前脚８１）の接地タイミングとなる。また、一峰の波形の期間が終わるときの下に凸のピークは、加速度を計測している側の前脚を浮かせるタイミングであるため、その直前に他方の前脚（本実施形態では左前脚８２）が接地していることになる。よって、図１５に示した加速度の上下方向の成分から、右前脚及び左前脚の接地タイミングを特定することができる。

上記の波形特性より、片側の前脚の動きに連動する第１のセンサ５Ａのデータと、首の動きに連動する第２のセンサ５Ｂのデータを同期させ、支持脚時に首が大きく上へ振りあがる場合、第１のセンサ５Ａを装着した側の前脚に問題があり、遊脚時に首が大きく上へ振りあがる場合、第１のセンサ５Ａを装着した側と反対の前脚に問題があると判断できる。

話を図１３のフローチャートの説明に戻す。右前脚及び左前脚の接地タイミングを特定したら、次に、首及び前脚の加速度データの上下方向成分を比較する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５１２の処理は、データ比較部２２Ｂが行う。データ比較部２２Ｂは、第１の実施形態で挙げたステップＳ５０１の処理と同様の比較を行い、前述した（１）及び（２）のピーク値の差ΔＰ１，ΔＰ２、又は（Ａ）及び（Ｂ）のピーク値の比Ｐ１，Ｐ２を調べる。

２つの上下加速度データを比較してピーク値の差ΔＰ１，ΔＰ２、又はピーク値の比Ｐ１，Ｐ２を調べたら、次に、首の上方向の加速度のピークに閾値以上のピークが周期的に現れるか判断する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２の処理は、脚特定部２２Ｃが行う。脚特定部２２Ｃは、第１の実施形態で説明したような処理を行う。また、ピーク値の比Ｐ１，Ｐ２に基づいて判断する場合、例えば前脚の上下加速度における上に凸のピーク値の１．５〜２倍程度の値を閾値にする。

閾値以上のピークが周期的に現れない場合（ステップＳ５０２；Ｎｏ）、脚特定部２２Ｃは、左右バランスに生じた問題の原因は後脚にあると判定し（ステップＳ５０３）、原因判定処理を終了する（リターン）。

一方、閾値以上のピークが周期的に現れる場合（ステップＳ５０２；Ｙｅｓ）、脚特定部２２Ｃは、次に、閾値以上のピークは右前脚が接地した直後に現れるかを判断する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４では、閾値以上のピークが現れるタイミングの直前に接地した前脚が右前脚か否かにより、閾値以上のピークが現れるは右前脚が接地した直後か否かを判断する。右前脚が接地した直後に現れる場合（ステップＳ５０４；Ｙｅｓ）、脚特定部２２Ｃは、左右バランスに生じた問題の原因は右前脚にあると判定し（ステップＳ５０５）、原因判定処理を終了する（リターン）。また、右前脚が接地した直後ではない場合（ステップＳ５０４；Ｎｏ）、脚特定部２２Ｃは、原因は左前脚にあると判定し（ステップＳ５０６）、原因判定処理を終了する（リターン）。

原因判定処理が終了したら、図５に示したように、判定結果を所定の端末に通知し（ステップＳ６）、カルテＤＢ ２３に書き込む（ステップＳ７）。

次に、本実施形態の原因判定処理における判定方法について、具体例を挙げて詳しく説明する。

図１６は、第２の実施形態における健康状態に問題がある脚の判定方法の具体例を説明するグラフである。

前脚の加速度データの上下方向成分（上下加速度データ）は、例えば図１５に示したようなグラフで表される。このような前脚の上下加速度データにおいては、下に凸のピークが、各前脚の接地タイミングに該当する。また、前脚の上下加速度データにおいては、右前脚の接地タイミングと左前脚の接地タイミングとが交互に現れる。センサ５Ａを馬体右側に取り付けた場合、図１４に示したグラフにおいては、上述のように、時間ｔ１，ｔ３，及びｔ５が右前脚の接地タイミングとなり、時間ｔ２，ｔ４，及びｔ６（の直前）が左前脚の接地タイミングとなる。

本実施形態の原因判定処理のステップＳ５１２の処理では、例えば、図１５に示したような首及び前脚の上下加速度データを比較する。なお、図１５における時間ｔ１〜ｔ６及び期間ΔＴ１〜Ｔ５は、いずれも図１４に示した時間及び期間と同じである。また、図１５では、センサ５Ａを馬体右側に取り付けた例を示しており、図１５に示した首の上下加速度は、取り付けた側の脚、すなわち右前脚に問題がある馬で計測した場合の一典型例である。

図１５をみると、時間ｔ３〜ｔ４の期間ΔＴ３における前脚と首との上に凸のピークの差ΔＰ２が、時間ｔ２〜ｔ３の期間ΔＴ２における前脚と首との上に凸のピークの差ΔＰ１と比べて著しく大きい。第１の実施形態で説明したように、競走馬等の訓練を受けた馬は、脚に炎症等の問題がない正常時には、走行中に首を大きく上方に動かすことがほとんどない。そのため、正常時（脚に問題がない場合）、首の上下加速度の変化は脚の上下加速度の変化と略同期する。すなわち、正常時には、期間ΔＴ２のように、首と前脚との上に凸のピークの差ΔＰ１が小さくなる。期間ΔＴ２における前脚の上下加速度の上に凸のピークは二峰であるため、期間ΔＴ２の開始時間ｔ２に接地したのは取り付け側と反対の脚、すなわち左前脚である。よって、図１５のグラフから、左前脚には問題のないことがわかる。

また、馬は、問題のある脚が接地して痛みを感じると、後方に体重移動するために首を上方向に動かす。そのため、期間ΔＴ３のように、一方の脚の接地タイミングと、その次の他方の脚の接地タイミングとの間で首の上下加速度の上に凸のピークが著しく大きくなる。したがって、期間開始に接地した前脚に問題があると、前脚と首との上に凸のピークの差ΔＰ２が大きくなる。すなわち、前脚と首との上に凸のピークの差が大きい場合、期間開始時に接地したほうの脚に問題があると判定できる。図１５に示した例では、期間ΔＴ３における前脚の上下加速度の上に凸のピークは一峰であるため、期間ΔＴ３の開始時間ｔ３に接地したのは取り付け側の前脚、すなわち右前脚である。よって、図１５に示したグラフから、右前脚に問題があると判定できる。

このように、第２の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法においても、前脚に炎症等の問題が生じているときに特有の、脚が接地した際に後脚側に体重移動するという動作を利用して、右前脚、左前脚、及び後脚のいずれに問題が生じたかを判定する。そのため、初期の軽い炎症等、視診や触診での判定が難しい場合でも、問題のある脚を絞り込むことができ、診察にかかる手間や時間を低減できる。また、診察により競走馬に与えるストレスも軽減できる。

以上説明したように、第２の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法によれば、右前脚、左前脚、及び後脚のいずれに問題があるかを健康状態管理装置２（コンピュータ）が判定するので、問題がある脚の特定にかかる手間や時間を軽減できる。また、問題のある脚が接地したときに首を上方向に大きく動かすという、脚に問題がある馬に特有の動作を利用して問題がある脚を特定（判定）するので、予め正常時の状態のデータを取得しておく必要がない。そのため、馬のどの脚に問題が生じているかの特定を簡便な方法で支援することができる。

さらに、本実施形態の判定方法では、加速度データの計測に用いる第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃを、腹帯９１や胸がい９２は鞍の位置を固定する際に使用する馬具（補助具）に取り付ける。腹帯９１や胸がい９２は競走馬が日常的に装着しているものであるため、第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃを取り付けることによる馬自身への違和感を軽減できる。

［第３の実施形態］
第１、及び第２の実施形態では、加速度センサを用いた右前脚、左前脚接地タイミングの検出を行っている。しかしながら、接地脚の判別は、これに限らず、他の方法で計測し、取得することもできる。本実施形態では、センサセット５で計測する情報に角速度データを加えた問題のある脚の判定方法を説明する。

図１７は、本発明の第３の実施形態に係る馬の脚の健康状態の判定方法における第１〜第３のセンサのデータ取得の目的等を説明する図である。図１８は、第３の実施形態に係る判定方法における第１〜第３のセンサの馬体への取り付け方法を示す模式図である。図１９は、馬の脚運びと胸部のヨー軸方向の回転との関係を説明する模式図である。

本実施形態の馬の健康状態の判定方法では、図１７に示すように、第１のセンサ５Ａの計測値に基づき右前脚及び左前脚の接地タイミングを検出する。そのため、第１のセンサ５Ａからは、図１７に示すように、胸位置の加速度の上下方向成分（上下加速度）を取得する。第２のセンサ５Ｂからは、図１７に示したように、胸位置の角速度のヨー軸成分を取得し、右前脚及び左前脚の接地タイミングを特定する。第３のセンサ５Ｃからは、図１７に示したように、馬体後方への体重移動のタイミングを検出するためのデータを取得する。本実施形態でも、第１の実施形態と同様、首の上下運動（馬体上下方向の動き）の時間変化から体重移動のタイミングを検出する。そのため、第３のセンサからは、首の加速度の上下方向成分を取得する。

また、本実施形態においても、図１８に示すように、馬８が四本の脚８１〜８４で立った状態のときの鉛直上方及び鉛直下方を、それぞれ馬体上方及び馬体下方とする。また、前脚８１，８２からみて後脚８３，８４がある方向を馬体後方とし、前脚８１，８２からみて後脚８３，８４とは反対側の方向を馬体前方とする。さらに、四本の脚８１〜８４で立った状態の馬体から馬体前方をみたときの右方及び左方を、それぞれ馬体右方及び馬体左方とする。また、本実施形態では、図１８に示したように、胸がい９２に第１〜第３のセンサ５Ａ〜５Ｃと装着する。

第２の実施形態と第３の実施形態の相違点は、右前脚及び左前脚の接地タイミングの特定方法である。上述の通り第２の実施形態では、上下加速度の波形の違いによる歩様判断を行い、接地脚が右前脚か左前脚かを判別する。図１９に示すように、第３の実施形態では、胸部８５のヨー軸方向の回転を読み取り、前へ出そうとしている脚の左右を判別する。例えば、図１９の（ａ１）及び（ａ２）に示すように馬８が静止しており両前脚８１，８２の位置がそろっている状態から、図１９の（ｂ１）及び（ｂ２）に示すように左前脚８２を前に出した場合、胸部８５の角速度データはヨー軸方向の右回転を表す。同様に図１９の（ｃ１）及び（ｃ２）に示すように右前脚８１を前に出した場合、胸部８５の角速度データはヨー軸方向の左回転を表す。すなわち、上下方向成分と同期して、胸部８５の角速度が左回転する場合は右前脚８１が遊脚、右回転する場合は左前脚８２が遊脚であることがわかる。なお、図１９における（ａ２）、（ｂ２）、及び（ｃ２）は、馬体上方からみた馬８の模式図である。そのため、上記の左回転及び右回転は、馬体上方からみたときの回転である。

図２０は、第３の実施形態における健康状態に問題がある脚の判定方法の具体例を示すグラフである。

図２０に示すように、首の加速度の上下方向成分における上に凸のピークは、高いピークＱ１と低いピークＱ２とが交互に現れている。この首の加速度の上下方向成分にヨー軸の角速度を重ねたときに、図２０に示したように、高い方のピークＱ１とヨー軸の角速度の上に凸のピークＲ１とが同期し、低い方のピークＱ２とヨー軸の角速度における下に凸のピークＲ２とが同期したとする。この場合、ヨー軸の角速度（単位はラジアン毎秒）のプラス値が示す方向、すなわち左回転時に首が上がっており、支持脚である左前脚に問題があることがわかる。

なお、本実施形態のように胸部に装着した加速度センサで胸の位置の角速度及び首の加速度を計測する場合、１個のセンサから両方のデータを取得してもよい。すなわち、１個のセンサで計測された加速度データから首の加速度の上下方向成分を、角速度データから胸の位置のヨー軸方向の角速度成分を抽出して取得してもよい。そのため、本実施形態の判定方法では、例えば胸部に取り付けた１個の６軸又は９軸センサの加速度と角速度センサの計測結果に基づいて問題のある脚を判定することもできる。

以上記載した各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
コンピュータに、
四脚動物の脚の接地タイミングを検出するとともに、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングを検出し、
検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、検出された前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する、
ことを実行させることを特徴とするプログラム。
（付記２）
前記コンピュータに、
前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとして、前記四脚動物の頸部又は頭部若しくは胸部に装着した加速度センサにより計測された加速度データに基づいて、前記加速度データの鉛直方向成分における鉛直上方向の加速度のピークを検出する、
ことを実行させることを特徴とする付記１に記載のプログラム。
（付記３）
前記コンピュータに、
前記四脚動物の脚の接地のタイミングとして、前記四脚動物の腹部又は胸部に装着した加速度センサにより計測された加速度データに基づいて、前記加速度データの鉛直方向成分における鉛直下方向の加速度のピークを検出する、
ことを実行させることを特徴とする付記１に記載のプログラム。
（付記４）
前記四脚動物が馬であり、
前記コンピュータに、
前記腹部又は胸部に装着される加速度センサが１つの場合、前記馬の右側の脚と左側の脚との馬体前後方向の位置関係に関する情報と、前記四脚動物の前記鉛直下方向の加速度のピーク間の前記上下方向の加速度変化に基づいて、接地する脚が前記四脚動物の前脚の左右のいずれであるかを判定する、
ことを実行させることを特徴とする付記３に記載のプログラム。
（付記５）
前記コンピュータに、
前記後方への体重移動のタイミングの直前に接地のタイミングが検出された脚を、疾患又はけがを有する脚と特定する、
ことを実行させることを特徴とする付記１に記載のプログラム。
（付記６）
四脚動物に装着したセンサにより検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する脚状態判定部を備える
ことを特徴とする健康状態管理装置。
（付記７）
前記脚状態判定部は、
前記四脚動物の頸部又は頭部若しくは胸部に装着した加速度センサにより計測された加速度データの鉛直方向成分における鉛直上方向の加速度のピークのうちの予め定めた閾値を超えるピークのタイミングを前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとして、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する
ことを特徴とする付記６に記載の健康状態管理装置。
（付記８）
前記脚状態判定部は、
前記四脚動物の腹部又は胸部に装着した加速度センサにより計測された加速度データの鉛直方向成分における鉛直下方向の加速度のピークを前記四脚動物の脚の接地タイミングとして、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する
ことを特徴とする付記６に記載の健康状態管理装置。
（付記９）
前記脚状態判定部は、
前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングの直前に接地タイミングを検出した前記四脚動物の脚を、疾患又はけがを有する脚と特定する脚特定部を有する
ことを特徴とする付記６に記載の健康状態管理装置。
（付記１０）
四脚動物の脚の健康状態を管理する健康状態管理装置と、
四脚動物の脚の接地、及び前記四脚動物の後方への体重移動を検出するセンサとを備え、
前記健康状態管理装置は、
前記センサにより検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する脚状態判定部を備える
ことを特徴とする健康状態管理システム。
（付記１１）
前記脚状態判定部において前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有すると判定した場合に、当該疾患又はけがを有する脚を特定する脚特定部を有する
ことを特徴とする付記１０に記載の健康状態管理システム。
（付記１２）
前記脚特定部は、
前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングの直前に接地タイミングを検出した前記四脚動物の脚を、疾患又はけがを有する脚と特定する
ことを特徴とする付記１１に記載の健康状態管理システム。
（付記１３）
コンピュータが、
四脚動物の脚の接地、及び前記四脚動物の後方への体重移動を計測するセンサから計測データを取得し、
前記計測データから前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとを検出し、
検出した前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する
処理を行うことを特徴とする健康状態管理方法。
（付記１４）
前記コンピュータが、
前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定した後、
前記疾患又はけがを有する脚を特定する
処理を行うことを特徴とする付記１３に記載の健康状態管理方法。

１ 健康状態管理システム
２ 健康状態管理装置
２１ 通信制御部
２２ 脚状態判定部
２２Ａ バランス判定部
２２Ｂ データ比較部
２２Ｃ 脚特定部
２２Ｄ 通知処理部
２３ カルテＤＢ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ アクセスポイント
４ ネットワーク
５ センサセット
５Ａ〜５Ｃ （加速度）センサ
６ トレーニング施設
７Ａ，７Ｂ 端末
８ 馬
９１ 腹帯
９２ 胸がい
１０ コンピュータ

Claims (9)

1. コンピュータに、
   四脚動物の脚の接地タイミングを検出するとともに、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングを検出し、
   検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、検出された前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する、
   ことを実行させることを特徴とするプログラム。
2. 前記コンピュータに、
   前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとして、前記四脚動物の頸部又は頭部若しくは胸部に装着した加速度センサにより計測された加速度データに基づいて、前記加速度データの鉛直方向成分における鉛直上方向の加速度のピークを検出する、
   ことを実行させることを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
3. 前記コンピュータに、
   前記四脚動物の脚の接地のタイミングとして、前記四脚動物の腹部又は胸部に装着した加速度センサにより計測された加速度データに基づいて、前記加速度データの鉛直方向成分における鉛直下方向の加速度のピークを検出する、
   ことを実行させることを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
4. 前記四脚動物が馬であり、
   前記コンピュータに、
   前記腹部又は胸部に装着される加速度センサが１つの場合、前記馬の右側の脚と左側の脚との馬体前後方向の位置関係に関する情報と、前記四脚動物の前記鉛直下方向の加速度のピーク間の前記上下方向の加速度変化に基づいて、接地する脚が前記四脚動物の前脚の左右のいずれであるかを判定する、
   ことを実行させることを特徴とする請求項３に記載のプログラム。
5. 前記コンピュータに、
   前記後方への体重移動のタイミングの直前に接地のタイミングが検出された脚を、疾患又はけがを有する脚と特定する、
   ことを実行させることを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
6. 四脚動物に装着したセンサにより検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する脚状態判定部を備える
   ことを特徴とする健康状態管理装置。
7. 前記脚状態判定部は、
   前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングの直前に接地タイミングを検出した前記四脚動物の脚を、疾患又はけがを有する脚と特定する脚特定部を有する
   ことを特徴とする付記６に記載の健康状態管理装置。
8. 四脚動物の脚の健康状態を管理する健康状態管理装置と、
   四脚動物の脚の接地、及び前記四脚動物の後方への体重移動を検出するセンサとを備え、
   前記健康状態管理装置は、
   前記センサにより検出された前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する脚状態判定部を備える
   ことを特徴とする健康状態管理システム。
9. コンピュータが、
   四脚動物の脚の接地、及び前記四脚動物の後方への体重移動を計測するセンサから計測データを取得し、
   前記計測データから前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとを検出し、
   検出した前記四脚動物の脚の接地タイミングと、前記四脚動物の後方への体重移動のタイミングとに基づいて、前記四脚動物の脚が疾患又はけがを有するかを判定する、
   処理を行うことを特徴とする健康状態管理方法。

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