脚状態診断システムとその診断方法

【課題】乳牛の脚状態診断システムにおいて、乳牛の脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行う。
【解決手段】診断対象の乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きを、健康な乳牛（正常牛）の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きと比較することにより、診断対象の乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を客観的、かつ、容易に行う。また、患肢の治療後における診断対象の乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きを、治療前における同じ乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きと比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断システムとその診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の乳牛等の家畜の生産現場では、家畜の脚と蹄の問題がクロース・アップされてきている。これは、３つの理由に起因する。１つ目の理由は、家畜の居住環境が土の床からセメント床に変わってきたということである。この背景には、家畜の飼育戸数が減少していることから、一戸当たりの飼育頭数が増加（家畜飼育が高密度化）してきており、家畜の飼育方法を放牧飼育から舎内飼育に切り替えざるをえないという事情がある。２つ目の理由は、家畜を大型化させるように品種改良した結果、家畜の四肢が虚弱化したということである。３つ目の理由は、家畜の成長をスピード化させるように品種改良した結果、家畜の歩行様式がアンバランスになったということである。
【０００３】
特に、乳牛の生産現場では、蹄を含む脚の状態が乳牛の全身の健康を左右し、さらには乳量にも影響を及ぼすと言われている。すなわち、乳牛が、蹄底潰瘍等の脚の病気にかかると、歩く際に痛みをも伴う状態となるため、乳牛の運動量が減ってしまうだけではなく、乳牛のストレスが大きくなる。このため、脚以外の病気（乳房炎等）にもなり易くなると共に、乳量も低下してしまう。従って、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を容易に行うことができれば、乳量の増加を図ることができる。また、患肢の治療後における治り具合を客観的に評価することができれば、治療を受けた乳牛の乳量の推定が容易となる。
【０００４】
しかしながら、従来は、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的に行うことができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができるようにして、乳牛の乳量の増加と乳量の推定を行うことが可能な脚状態診断システムとその診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断システムにおいて、前記乳牛の歩行時に、該乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとを検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出された加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける加速度の大きさと向きのデータを記録する加速度データ記録手段と、前記加速度データ記録手段に記録された複数の検出ポイントにおける加速度の大きさと向きのデータに基づいて、前記乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度センサを前記乳牛の最後位胸椎上背部に装着したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度センサは、無線型の加速度センサであるものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度データ記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の前後方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、前記脚状態診断手段は、前記加速度データ記録手段に記録された前後方向の加速度の大きさと向きのデータに基づき、前方向の加速度の大きさの総和と後方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、前後方向比率という）を求めて、この前後方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度データ記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の左右方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、前記脚状態診断手段は、前記加速度データ記録手段に記録された左右方向の加速度の大きさと向きのデータに基づき、左方向の加速度の大きさの総和と右方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、左右方向比率という）を求めて、この左右方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度データ記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の上下方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、前記脚状態診断手段は、前記加速度データ記録手段に記録された上下方向の加速度の大きさと向きのデータに基づき、上方向の加速度の大きさの総和と下方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、上下方向比率という）を求めて、この上下方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度センサは、前記乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きを検出する３次元加速度センサであるものである。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の脚状態診断システムにおいて、前記加速度記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、前記前後方向の加速度の大きさと向きのデータ、左右方向の加速度の大きさと向きのデータ、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータのうち、いずれか２方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて、リサージュ図形を作成するリサージュ図形作成手段と、前記リサージュ図形作成手段により作成されたリサージュ図形を出力する出力手段とをさらに備えたものである。
【００１４】
請求項９の発明は、乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断方法において、前記乳牛の歩行時に、該乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとを検出し、前記検出した加速度の大きさと向きに基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の脚状態診断方法において、前記乳牛の最後位胸椎上背部において、前記加速度の大きさと向きを検出するものである。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項９に記載の脚状態診断方法において、前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける前後方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これらのデータに基づき、前方向の加速度の大きさの総和と後方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、前後方向比率という）を求めて、この前後方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項９に記載の脚状態診断方法において、前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける左右方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これらのデータに基づき、左方向の加速度の大きさの総和と右方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、左右方向比率という）を求めて、この左右方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項９に記載の脚状態診断方法において、前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける上下方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これらのデータに基づき、上方向の加速度の大きさの総和と下方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、上下方向比率という）を求めて、この上下方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断するものである。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項９に記載の脚状態診断方法において、前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これら３方向の加速度の大きさと向きのデータのうち、いずれか２方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて、リサージュ図形を作成して、このリサージュ図形を画面表示又は印刷するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１及び請求項９の発明によれば、乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとに基づき、乳牛の脚の状態を診断するようにした。ここで、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症している場合には、体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、患肢の側における加速度が大きくなる。従って、上記乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きを、健康な乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きと比較することにより、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を客観的、かつ、容易に行うことができる。これにより、乳牛の脚の疾患を早期に発見して治すことが可能になるので、乳牛の健康状態を良好に維持して乳量の増加を図ることができる。また、患肢の治療後における乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きを、治療前における同じ乳牛の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きと比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。これにより、該当の乳牛の乳量の推定を行うことができる。
【００２１】
請求項２及び請求項１０の発明によれば、乳牛の最後位胸椎上背部において、加速度の大きさと向きを検出するようにした。ここで、乳牛の最後位胸椎上背部で加速度の大きさと向きを検出すると、乳牛の尻尾の動きや、頭の動きの影響を受け難く、体全体の動きの加速度の大きさと向きを検出することができるので、この加速度の大きさと向きに基いて体全体の動きのバランスがとれているか否かを把握することができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、上記の加速度センサを無線型の加速度センサとしたことにより、上記の加速度データ記録手段及び脚状態診断手段を、加速度センサが装着された乳牛の歩みに合わせて移動させる必要がなくなるので、乳牛の脚の状態の診断処理が容易になる。
【００２３】
請求項４及び請求項１１の発明によれば、前方向の加速度の大きさの総和と後方向の加速度の大きさの総和との比率である、前後方向比率に基いて、乳牛の脚の状態を診断するようにした。ここで、上記のように、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症している場合には、体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、健康な乳牛に比べて、患肢の側における加速度が大きくなる。従って、上記乳牛の前後方向比率を健康な乳牛の前後方向比率と比較することにより、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢が前肢と後肢のうちのいずれであるかの特定を、客観的、かつ、容易に行うことができる。また、患肢の治療後における乳牛の前後方向比率を、治療前における同じ乳牛の前後方向比率と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００２４】
請求項５及び請求項１２の発明によれば、左方向の加速度の大きさの総和と右方向の加速度の大きさの総和との比率である、左右方向比率に基いて、乳牛の脚の状態を診断するようにした。ここで、上記のように、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症している場合には、体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、健康な乳牛に比べて、患肢の側における加速度が大きくなる。従って、上記乳牛の左右方向比率を健康な乳牛の左右方向比率と比較することにより、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢が左肢と右肢のうちのいずれであるかの特定を、客観的、かつ、容易に行うことができる。また、患肢の治療後における乳牛の左右方向比率を、治療前における同じ乳牛の左右方向比率と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００２５】
請求項６及び請求項１３の発明によれば、上方向の加速度の大きさの総和と下方向の加速度の大きさの総和との比率である、上下方向比率に基いて、乳牛の脚の状態を診断するようにした。ここで、上記のように、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症している場合には、体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、健康な乳牛に比べて、上方向の加速度の大きさと下方向の加速度の大きさとのバランスが崩れる。従って、上記乳牛の上下方向比率を健康な乳牛の上下方向比率と比較することにより、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別を、客観的、かつ、容易に行うことができる。また、患肢の治療後における乳牛の上下方向比率を、治療前における同じ乳牛の上下方向比率と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、上記の加速度センサを、乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きを検出する３次元加速度センサとしたことにより、乳牛の前後、左右、及び上下の全ての方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとに基づいて、乳牛の脚の状態を診断することができる。これにより、上記請求項１に記載の発明の効果を的確に得ることができる。
【００２７】
請求項８及び請求項１４の発明によれば、前後方向の加速度の大きさと向きのデータ、左右方向の加速度の大きさと向きのデータ、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータのうち、いずれか２方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて、リサージュ図形を作成して、このリサージュ図形を画面表示又は印刷することができる。ここで、健康な乳牛の場合は、上記のリサージュ図形が円形状又は楕円形状となるが、脚に疾患を有する乳牛の場合は、上記のリサージュ図形が、不規則に歪み、患肢側に棘上波形を示す。従って、上記乳牛のリサージュ図形を健康な乳牛のリサージュ図形と比較することにより、乳牛のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を、客観的、かつ、容易に行うことができる。また、患肢が、ある程度治ると、リサージュ図形の面積が大きくなるので、患肢の治療後、ある程度の期間が経過した後の乳牛のリサージュ図形の面積を、治療直後における同じ乳牛のリサージュ図形の面積と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。本発明は、乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断システムとその診断方法に関するものであり、乳牛の歩行時に検出した、体軸の動きの加速度の大きさと向きのデータに基づいて、乳牛の脚の状態を診断するものである。なお、以下に記載した実施形態は、本発明を網羅するものではなく、本発明は、下記の形態だけに限定されない。
【００２９】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の脚状態診断システムにおいて用いられる無線型３次元加速度センサを乳牛に装着した様子を示す。乳牛１の最後位胸椎上背部２には、無線型３次元加速度センサ３（以下、無線加速度センサと略す）が取り付けられている。この乳牛１を綱で引っ張って、直線通路を１０メートル歩かせながら、測定間隔５ミリ秒で、乳牛１の前後、左右、及び上下の全ての方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとを検出する。なお、この場合の加速度の「向き」とは、例えば、前後方向における加速度の場合は、前方向か後方向かということであり、＋の方向を前方向、−の方向を後方向とした場合における、加速度の符号（＋か−かということ）を意味する。本実施形態では、無線加速度センサ３による加速度の検出ポイントを１０２４ポイントとするが、上記のように、測定間隔が５ミリ秒であり、乳牛１の４つの脚の歩みが１サイクルするのに要する時間が２秒弱であることから、加速度の検出ポイントを４００ポイント（２秒÷５ミリ秒＝４００）（計算上の都合を考慮すると５１２ポイント）以上にすることが望ましい。また、同様な理由から、測定間隔が１ミリ秒である場合には、加速度の検出ポイントを２０４８ポイント以上にすることが望ましく、また、測定間隔が２ミリ秒である場合には、加速度の検出ポイントを１０２４ポイント以上にすることが望ましい。
【００３０】
上記のように、無線加速度センサ３を乳牛１の最後位胸椎上背部２に装着した理由は、この位置が、図１（ａ）（ｂ）に示されるように、乳牛１の体の中心に近似した位置であるため、この位置で乳牛１の動きの加速度を検出することにより、検出された加速度が、乳牛１の前肢と後肢の両方の状態を反映したものとなるからである。また、最後位胸椎上背部２が、乳牛１のセンターライン（体軸）上に位置することから、無線加速度センサ３を最後位胸椎上背部２に装着することにより、乳牛１の体全体の動きを反映した加速度を採取することができ、従って、採取した加速度の大きさと向きに基いて、乳牛１の体全体の動きのバランスがとれているか否かを把握することができる。さらにまた、もし、無線加速度センサ３を乳牛１の尻尾に近い部分や、頭部近傍に装着した場合には、検出された加速度が、乳牛１の尻尾の動きや、頭の動きの影響を受け易い。これに対して、無線加速度センサ３を最後位胸椎上背部２に装着すると、検出された加速度が、乳牛１の尻尾の動きや、頭の動きの影響を受け難い。
【００３１】
また、従来は、人や動物のモーションキャプチャーを行うのに、検出対象となる動物にリフレクタ３を取り付けてビデオカメラで撮影する方法が採られることが多いが、乳牛１の最後位胸椎上背部２にリフレクタを取り付けた場合には、乳牛１の前面、背面、及び側面からリフレクタを判別することが難しいため、リフレクタを用いて、乳牛１の体軸の動きの加速度を採取することは難しい。
【００３２】
次に、上記の無線加速度センサ３を用いて検出した加速度の大きさと向きのデータに基づいて、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を行う方法について説明する。まず、上記の加速度の大きさと向きのデータに基づいて作成した、リサージュ図形（単振動合成２次元図形）を利用して、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を行う方法（以下、第１の脚状態診断方法という）について説明する。なお、以下の説明では、左後肢１２の外蹄に蹄底潰瘍を患った乳牛１にヒールレス・メソッド処置を行った場合の例について説明するが、上記第１の脚状態診断方法は、ヒールレス・メソッド処置以外の治療を施した乳牛１に対しても適用することができる。従って、下記の説明において、「ヒールレス・メソッド処置」と記載されている部分は、「治療」と書き換えてもよい。
【００３３】
図２、図３、図４、及び図５は、それぞれ左後肢１２の外蹄に蹄底潰瘍を患った乳牛１のヒールレス・メソッド処置直前、処置直後、処置後１０日、及び処置後２１日における上下方向と左右方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて作成したリサージュ図形１０を示す。一般に、乳牛１が、いずれかの脚に疾患を有する場合には、歩行時における左右の体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、患肢の側における加速度が大きくなる。例えば、上記のように、乳牛１が、左後肢１２に疾患を有する場合には、歩行時における左側への体の揺れを左後肢１２でうまく止めることができなくなってしまうので、左側における加速度が大きくなる。このため、図２に示されるように、リサージュ図形１０中の左側（患肢側）に、棘状波形１１が現れる。また、上記のように、乳牛１が、いずれかの脚に疾患を有する場合には、歩行時における左右の体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、図２に示されるように、ヒールレス・メソッド処置直前における乳牛１のリサージュ図形１０は、不規則に歪んでいる。
【００３４】
これに対して、図３に示されるヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形１０の左側には、棘状波形１１が存在せず、円形（又は楕円形）に近い形状となる。これは、ヒールレス・メソッド処置を行うことによって、乳牛１が、歩行時における左側への体の揺れを左後肢１２で止めることができるようになるからである。ただし、ヒールレス・メソッド処置直後においては、乳牛１の歩行時における左右方向及び上下方向のバランスが若干崩れるので、図３に示されるように、リサージュ図形１０の波形は、若干乱れている。また、ヒールレス・メソッド処置直後の乳牛１は、包帯を巻かれており、しかも、未だ痛みが残っているので、慎重な動きをする。従って、図３に示されるように、ヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形１０の面積は、図２に示されるヒールレス・メソッド処置直前のリサージュ図形１０の面積よりも小さい。
【００３５】
また、図４に示されるヒールレス・メソッド処置後１０日のリサージュ図形１０は、図３に示されるヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形１０と比べて、波形の乱れが少なく、より円形（又は楕円形）に近い形状となる。これは、左後肢１２の疾患が、ある程度治ってきたので、乳牛１が、歩行時における左側への体の揺れを左後肢１２でしっかり止めて、バランスよく歩くことができるようになるからである。ただし、ヒールレス・メソッド処置後１０日の時点では、乳牛１は、未だ包帯が取れておらず、しかも、未だ痛みが若干残っているので、慎重な動きをする。従って、図４に示されるように、ヒールレス・メソッド処置後１０日のリサージュ図形１０の面積は、リサージュ図形１０の波形の乱れが少なくなる分だけ、図３に示されるヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形１０の面積よりも、むしろ小さくなっている。
【００３６】
これに対して、図５に示されるように、ヒールレス・メソッド処置後２１日のリサージュ図形１０の面積は、図４に示されるヒールレス・メソッド処置後１０日のリサージュ図形１０の面積と比べて、大きくなる。これは、乳牛１の包帯が取れ、蹄が伸びて、乳牛１が、痛みを感じず、通常通り、大胆に歩くことができるようになったからである。このように、患肢が、ある程度治ると、リサージュ図形１０の面積が大きくなるので、患肢の治療後、ある程度の期間が経過した後の乳牛１のリサージュ図形１０の面積を、治療直後における同じ乳牛１のリサージュ図形１０の面積と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００３７】
また、図６、図７、図８、及び図９は、それぞれ上記乳牛１のヒールレス・メソッド処置直前、処置直後、処置後１０日、及び処置後２１日における上下方向と前後方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて作成したリサージュ図形２０を示す。上記のように、乳牛１が、左後肢１２に疾患を有する場合には、歩行時における体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、図６に示されるように、ヒールレス・メソッド処置直前における乳牛１のリサージュ図形２０は、不規則に歪んでいる。
【００３８】
これに対して、図７に示されるヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形２０は、楕円形に近い形状となる。これは、ヒールレス・メソッド処置を行うことによって、乳牛１が、歩行時における体の揺れを左後肢１２で止めることができるようになるからである。また、ヒールレス・メソッド処置直後の乳牛１は、包帯を巻かれており、しかも、未だ痛みが残っているので、慎重な動きをする。従って、図７に示されるように、ヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形２０の面積は、図６に示されるヒールレス・メソッド処置直前のリサージュ図形２０の面積よりも小さい。
【００３９】
また、図８に示されるヒールレス・メソッド処置後１０日のリサージュ図形２０は、図７に示されるヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形２０と比べて、より楕円形に近い形状となる。これは、左後肢１２の疾患が、ある程度治ってきたので、乳牛１が、歩行時における体の揺れを左後肢１２でしっかり止めて、バランスよく歩くことができるようになるからである。ただし、ヒールレス・メソッド処置後１０日の時点では、乳牛１は、未だ包帯が取れておらず、しかも、未だ痛みが若干残っているので、慎重な動きをする。従って、図８に示されるように、ヒールレス・メソッド処置後１０日のリサージュ図形２０の面積は、リサージュ図形２０の波形の乱れが少なくなる分だけ、図７に示されるヒールレス・メソッド処置直後のリサージュ図形２０の面積よりも、むしろ小さくなっている。
【００４０】
これに対して、図９に示されるように、ヒールレス・メソッド処置後２１日のリサージュ図形２０の面積は、図８に示されるヒールレス・メソッド処置後１０日のリサージュ図形２０の面積と比べて、大きくなる。これは、乳牛１の包帯が取れ、蹄が伸びて、乳牛１が、痛みを感じず、通常通り、大胆に歩くことができるようになったからである。このように、患肢が、ある程度治ると、リサージュ図形２０の面積が大きくなるので、患肢の治療後、ある程度の期間が経過した後の乳牛１のリサージュ図形２０の面積を、治療直後における同じ乳牛１のリサージュ図形２０の面積と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００４１】
次に、上記の無線加速度センサ３を用いて検出した、乳牛１の前後方向、左右方向、及び上下方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きのデータを、時間を横軸とするグラフに表して、このグラフの波形に現れる特徴に基き、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を行う方法（以下、第２の脚状態診断方法という）について説明する。図１０、図１１、及び図１２は、それぞれ右後肢４３（図１３参照）の外蹄に白帯病を患った乳牛１の、治療前における左右方向、前後方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きのグラフを示す。乳牛１が、右後肢４３に疾患を有する場合には、歩行時における右側への体の揺れを右後肢４３でうまく止めることができなくなってしまうので、右側における加速度が大きくなる。このため、図１０に示される左右方向のグラフ３１には、右方向への棘状波形３２が現れる。また、上記のように、乳牛１が、歩行時における右側への体の揺れを右後肢４３でうまく止めることができず、左右のバランスを崩し易いことから、左右方向のグラフ３１の波形は、不規則なものになる。
【００４２】
また、一般に、乳牛１が、いずれかの脚に疾患を有する場合には、歩行時に患肢の側にバランスを崩し易いことから、患肢の側における加速度が大きくなる。従って、上記のように、乳牛１が、右後肢４３に疾患を有する場合には、後側における加速度が大きくなる。このため、図１１に示される前後方向のグラフ３５には、後方向への棘状波形３７が現れる。
【００４３】
次に、リサージュ図形を用いて、乳牛１が、右後肢４３に疾患を有する場合には、右方向と後方向への棘状波形が現れるということを確認する。図１３、図１４、及び図１５は、それぞれ上記図１０乃至図１２のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形４１、４４、４６を示す。図１３に示されるリサージュ図形４１には、右方向への棘状波形４２が現れている。また、図１４に示されるリサージュ図形４４にも、右方向への棘状波形４５が現れている。さらにまた、図１５に示されるリサージュ図形４６には、後方向への棘状波形４７が現れている。
【００４４】
図１６、図１７、及び図１８は、それぞれ右後肢４３の外蹄に白帯病を患った乳牛１の、治療（抗生物質塗布）後における左右方向、前後方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きのグラフを示す。図１６に示される治療後における左右方向の加速度のグラフ５１の波形は、図１０に示される治療前における左右方向の加速度のグラフ３１の波形と比べて、規則的であり、このグラフ５１の波形には、右方向への棘状波形３２が存在しない。また、図１７に示される治療後における前後方向の加速度のグラフ５５の波形には、後方向への棘状波形３７が存在しない。これは、治療を行うことによって、乳牛１が、歩行時における体の揺れを右後肢４３で止めることができるようになるからである。
【００４５】
次に、リサージュ図形を用いて、右後肢４３の疾患の治療後には、右方向と後方向への棘状波形がなくなるということを確認する。図１９、図２０、及び図２１は、それぞれ上記図１６乃至図１８のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形６１、６４、６６を示す。図１３に示される治療前のリサージュ図形４１と異なり、図１９に示される治療後のリサージュ図形６１には、右方向への棘状波形４２が存在しない。また、図１４に示される治療前のリサージュ図形４４と異なり、図２０に示される治療後のリサージュ図形６４にも、右方向への棘状波形４５が存在しない。さらにまた、図１５に示される治療前のリサージュ図形４６と異なり、図２１に示される治療後のリサージュ図形６６には、後方向への棘状波形４７が存在しない。
【００４６】
次に、上記の無線加速度センサ３を用いて検出した加速度の大きさと向きのデータに基づいて、前方向の加速度の大きさの総和と後方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、前後方向比率という）と、左方向の加速度の大きさの総和と右方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、左右方向比率という）と、上方向の加速度の大きさの総和と下方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、上下方向比率という）とを求めて、これらの比率に基づき、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を行う方法（以下、第３の脚状態診断方法という）について説明する。上記の前後方向比率、左右方向比率、及び上下方向比率は、乳牛１の歩行時における前後方向、左右方向、及び上下方向における加速度の偏りを、健康な乳牛と比較するために算出される。
【００４７】
図２２、図２３、及び図２４は、それぞれ上記図１０、図１１及び図１２と同じ加速度の大きさと向きのデータに基いて計算した、乳牛１の治療前における左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率を示す。また、図２５、図２６、及び図２７は、それぞれ上記図１６、図１７及び図１８と同じ加速度の大きさと向きのデータに基いて計算した、乳牛１の治療後における左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率を示す。これらの図中の６０は、０レベルのラインを示す。また、図２５、図２６、及び図２７中の括弧内の数字は、乳牛１の治療前における左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率を示す。図２２及び図２５に示される左右方向比率は、（右方向の加速度の総和＋左方向の加速度の総和の絶対値）を分母とする１００分率で表されており、図２３及び図２６に示される前後方向比率は、（後方向の加速度の総和＋前方向の加速度の総和の絶対値）を分母とする１００分率で表されている。また、図２４及び図２７に示される上下方向比率は、（上方向の加速度の総和＋下方向の加速度の総和の絶対値）を分母とする１００分率で表されている。ここで、左方向の加速度の総和、前方向の加速度の総和、及び下方向の加速度の総和について絶対値を用いるのは、左方向、前方向、及び下方向の加速度が、無線加速度センサ３により−成分の値として検出されるからである。
【００４８】
図２２及び図２５に示されるように、乳牛１の治療後における左右方向比率は、治療前における左右方向比率と比べて、右方向への加速度の偏りが小さくなっている。これは、乳牛１が、右後肢４３に疾患を有する場合には、歩行時における右側への体の揺れを右後肢４３でうまく止めることができなくなってしまうので、右側における加速度が大きくなるが、疾患を治療すると、乳牛１が、歩行時における右側への体の揺れを右後肢４３でうまく止めることができるようになるので、右側における加速度が小さくなるからである。
【００４９】
また、図２３及び図２６に示されるように、乳牛１の治療後における前後方向比率は、治療前における前後方向比率と比べて、後方向への加速度の偏りが小さくなっている。これは、乳牛１が、右後肢４３に疾患を有する場合には、歩行時に後側にバランスを崩すことが多くなるため、後側における加速度が大きくなるが、疾患を治療すると、乳牛１が、歩行時に後側にバランスを崩すことが少なくなるため、後側における加速度が小さくなるからである。さらにまた、図２４及び図２７に示されるように、乳牛１の治療後における上下方向比率は、治療前における上下方向比率と比べて、上方向への加速度の偏りが小さくなっている。これは、乳牛１が、右後肢４３に疾患を有する場合には、歩行時にバランスを崩すことが多くなるため、上方向と下方向の加速度のバランスも崩れるが、疾患を治療すると、乳牛１が、歩行時にバランスを崩すことが少なくなるため、上方向と下方向の加速度のバランスがとれるようになるからである。
【００５０】
上記の乳牛１の左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率を、健康な乳牛の左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率と比較することにより、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を、客観的、かつ、容易に行うことができる。具体的には、乳牛１の右後肢に疾患が発生している場合には、右方向と後方向への加速度の偏りが大きくなり、右前肢に疾患が発生している場合には、右方向と前方向への加速度の偏りが大きくなる。また、乳牛１の左後肢に疾患が発生している場合には、左方向と後方向への加速度の偏りが大きくなり、左前肢に疾患が発生している場合には、左方向と前方向への加速度の偏りが大きくなる。また、患肢の治療後における乳牛１の左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率を、治療前における乳牛１の左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率と比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００５１】
次に、上記の前後方向比率、左右方向比率、及び上下方向比率のうちの２つの比率を組み合わせて、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否か（は行牛であるか否か）の判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を行う方法（以下、第４の脚状態診断方法という）について説明する。
【００５２】
図２８は、上記の左右方向比率のうちの右方向比率と、前後方向比率のうちの後方向比率とを組み合わせて表示したものであり、図２９は、上記の上下方向比率のうちの上方向比率と、左右方向比率のうちの右方向比率とを組み合わせて表示したものである。これらの図２８及び図２９中には、複数頭の正常牛（健康な牛）についてのデータと、複数頭のは行牛についてのデータと、上記のは行牛の治療後におけるデータとが含まれている。図２８中の７０及び図２９中の７３は、正常牛のデータがプロットされ得る範囲を示す。これらの図に示されるように、正常牛のデータとは行牛のデータとの間には、有意な差が存在するので、図２８と図２９とを用いることにより、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別を行うことが可能である。また、図２８中の矢印Ａ，Ｂ、及び図２９中の矢印Ｃ，Ｄに示されるように、患肢の治療後における乳牛１のデータは、正常牛のデータが存在する範囲７０、７３に近づくので、図２８及び図２９を用いることにより、患肢の治療後における治り具合の評価を行うことができる。
【００５３】
上記の第１乃至第４の脚状態診断方法を用いることにより、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を、客観的、かつ、容易に行うことができる。これにより、乳牛１の脚の疾患を早期に発見して治すことが可能になるので、乳牛１の健康状態を良好に維持して乳量の増加を図ることができる。
【００５４】
図３０は、乳牛１の脚の疾患の治療直前（治療前日）と治療後１週間目とにおける平均乳量の変化を示す。図中の７８は、治療直前における平均乳量のデータのＳＤ（標準偏差）を示し、７９は、治療後１週間目における平均乳量のデータのＳＤ（標準偏差）を示す。図中のグラフ７６、７７に示されるように、乳牛１の治療後１週間目における平均乳量は、治療直前における平均乳量と比べて、有意に多くなった。この実験では、ｐ（優位差検定による危険率）＜０．０１である。
【００５５】
また、上記の第１乃至第４の脚状態診断方法を用いることにより、乳牛１の患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。これにより、該当の乳牛１の乳量の推定を行うことができる。
【００５６】
図３１は、上記の第１乃至第４の脚状態診断方法を採用した脚状態診断システム８０の電気的ブロック構成を示す。図に示されるように、この脚状態診断システム８０は、主に無線加速度センサ３とパソコン９０とより構成されている。無線加速度センサ３は、乳牛１の前後、左右、及び上下の全ての方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとを検出するための３次元加速度センサ８１と、３次元加速度センサ８１から送られた信号を処理するための信号処理回路８２と、信号処理回路８２による処理後の信号をパソコン９０に送信するための無線信号送信部８３と、アンテナ８４と、無線加速度センサ３内の各部に電源を供給するためのバッテリ８５とを有している。
【００５７】
また、上記のパソコン９０は、パソコン全体を制御するためのＣＰＵ９１と、無線加速度センサ３内の無線信号送信部８３からアンテナ９２を介して無線信号を受信するための無線信号受信部９３と、無線加速度センサ３から受信した加速度の大きさと向きのデータを含む各種のデータやプログラムを格納するためのＨＤＤ９４（加速度データ記録手段）と、ビデオカメラで撮影した乳牛１の撮影画像をパソコン内に取り込むためのキャプチャボード９５と、各種のプログラム等がローディングされるＲＡＭ９６と、各種の制御用のプログラムを記憶したＲＯＭ９７と、パソコン内の各ブロックに電源を供給するための電源部９８とを備えている。
【００５８】
上記のＨＤＤ９４には、ビデオカメラで撮影した乳牛１の撮影画像をパソコン内に取り込む際に使用される画像取込プログラム１０１と、主に上記第３及び第４の脚状態診断方法を用いて乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を自動的に行うための脚状態診断プログラム１０２とが格納されている。また、ＨＤＤ９４には、上記第１の脚状態診断方法に用いられるリサージュ図形や、上記第２の脚状態診断方法に用いられる３方向の加速度の大きさと向きのグラフを作成するためのグラフ作成プログラム１０３と、乳牛１の歩行時に無線加速度センサ３から受信した加速度の大きさと向きのデータを格納した歩様ＤＢ１０４とが格納されている。上記のＣＰＵ９１と脚状態診断プログラム１０２とグラフ作成プログラム１０３とが、請求項における脚状態診断手段に相当する。また、上記のＣＰＵ９１とグラフ作成プログラム１０３とが、請求項におけるリサージュ図形作成手段に相当する。また、上記の歩様ＤＢ１０４内に定期的に乳牛１の加速度の（大きさと向きの）データを格納しておいて、各時点における加速度のデータを比較することにより、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症したことや、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。
【００５９】
また、パソコン９０は、上記のグラフ作成プログラム１０３により作成されたグラフ等を表示するためのディスプレイ９９（出力手段）と、各種の指示入力を行うための操作部１００とを備えている。
【００６０】
ユーザが、操作部１００を用いて、乳牛１の脚の状態の診断をパソコン９０のＣＰＵ９１に指示すると、パソコン９０のＣＰＵ９１は、歩様ＤＢ１０４に格納された加速度の大きさと向きのデータに基き、上記の第１乃至第４の脚状態診断方法を用いて、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を自動的に行う。すなわち、乳牛１の脚の状態の自動診断処理を行う。これにより、獣医以外のユーザが、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定や、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。また、パソコン９０のＣＰＵ９１は、上記の自動診断処理の実行の際に、歩様ＤＢ１０４に格納された加速度の大きさと向きのデータに基き、第１の脚状態診断方法に用いられるリサージュ図形や、上記第２の脚状態診断方法に用いられる３方向の加速度の大きさと向きのグラフを作成して、ディスプレイ９９に表示する。ユーザは、上記のリサージュ図形やグラフを確認することにより、パソコン９０による診断結果が正しいことを確認することができる。
【００６１】
上記のように、本実施形態による脚状態診断システムとその診断方法によれば、乳牛１の前後方向、左右方向、及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとに基づき、乳牛１の脚の状態を診断するようにした。ここで、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症している場合には、体の揺れを脚でうまく止めることができなくなってしまうので、患肢の側における加速度が大きくなる。従って、上記乳牛１の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きを、健康な乳牛１の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きと比較することにより、乳牛１のいずれかの脚に疾患が発症しているか否かの判別や、患肢の特定を客観的、かつ、容易に行うことができる。これにより、乳牛１の脚の疾患を早期に発見して治すことが可能になるので、乳牛１の健康状態を良好に維持して乳量の増加を図ることができる。また、患肢の治療後における乳牛１の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きを、治療前における同じ乳牛１の体軸の動きの加速度の大きさ及び向きと比較することにより、患肢の治療後における治り具合の評価を客観的、かつ、容易に行うことができる。これにより、該当の乳牛１の乳量の推定を行うことができる。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、加速度センサとして、無線信号を送信可能な加速度センサを用いたが、有線の加速度センサを用いてもよい。また、上記実施形態では、加速度センサとして、乳牛の前後、左右、及び上下の全ての方向における加速度の大きさと向きとを検出することが可能な３次元加速度センサを用いたが、加速度センサとして、乳牛の前後方向及び左右方向のみを検出可能な２次元加速度センサを用いてもよい。さらにまた、加速度センサの乳牛への装着位置は、必ずしも乳牛の最後位胸椎上背部に限られず、乳牛の前肢と後肢の両方の状態を反映した加速度のデータを採取可能な位置であればよい。また、上記の実施形態では、パソコン９０が乳牛１の脚の状態を自動的に診断する場合の例を示したが、パソコンが、第１の脚状態診断方法に用いられるリサージュ図形や、第２の脚状態診断方法に用いられる３方向の加速度の大きさと向きのグラフや、第３の脚状態診断方法に用いられる左右方向比率、前後方向比率、及び上下方向比率や、第４の脚状態診断方法に用いられる右方向比率と後方向比率とを組み合わせて表示した図等のうちの少なくともいずれかのデータをディスプレイに表示して、ユーザが、これらのデータに基いて、乳牛の脚の状態を診断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明の脚状態診断システムにおいて用いられる無線型３次元加速度センサを装着した乳牛の側面図と背面図。
【図２】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置直前における上下方向と左右方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図３】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置直後における上下方向と左右方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図４】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置後１０日目における上下方向と左右方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図５】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置後２１日目における上下方向と左右方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図６】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置直前における上下方向と前後方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図７】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置直後における上下方向と前後方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図８】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置後１０日目における上下方向と前後方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図９】上記乳牛のヒールレス・メソッド処置後２１日目における上下方向と前後方向の加速度のデータに基づいて作成したリサージュ図形を示す図。
【図１０】右後肢を患った乳牛の、治療前における左右方向の加速度の大きさと向きのグラフ。
【図１１】上記乳牛の治療前における前後方向の加速度の大きさと向きのグラフ。
【図１２】上記乳牛の治療前における上下方向の加速度の大きさと向きのグラフ。
【図１３】上記図１０及び図１２のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形を示す図。
【図１４】上記図１０及び図１１のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形を示す図。
【図１５】上記図１１及び図１２のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形を示す図。
【図１６】右後肢を患った乳牛の、治療後における左右方向の加速度の大きさと向きのグラフ。
【図１７】上記乳牛の治療後における前後方向の加速度の大きさと向きのグラフ。
【図１８】上記乳牛の治療後における上下方向の加速度の大きさと向きのグラフ。
【図１９】上記図１６及び図１８のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形を示す図。
【図２０】上記図１６及び図１７のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形を示す図。
【図２１】上記図１７及び図１８のグラフの作成に用いられた加速度の大きさと向きのデータに基いて作成したリサージュ図形を示す図。
【図２２】上記乳牛の治療前における左右方向比率を示す図。
【図２３】上記乳牛の治療前における前後方向比率を示す図。
【図２４】上記乳牛の治療前における上下方向比率を示す図。
【図２５】上記乳牛の治療後における左右方向比率を示す図。
【図２６】上記乳牛の治療後における前後方向比率を示す図。
【図２７】上記乳牛の治療後における上下方向比率を示す図。
【図２８】上記左右方向比率のうちの右方向比率と、上記前後方向比率のうちの後方向比率とを組み合わせて表示した図。
【図２９】上記上下方向比率のうちの上方向比率と、上記左右方向比率のうちの右方向比率とを組み合わせて表示した図。
【図３０】乳牛の脚の疾患の治療直前と、治療後１週間目における平均乳量の変化を示すグラフ。
【図３１】上記脚状態診断システムの電気的ブロック構成図。
【符号の説明】
【００６４】
１乳牛
２最後位胸椎上背部
３無線加速度センサ
９１ＣＰＵ（脚状態診断手段、リサージュ図形作成手段）
９４ＨＤＤ（加速度データ記録手段）
９９ディスプレイ（出力手段）
１０２脚状態診断プログラム（脚状態診断手段）
１０３グラフ作成プログラム（脚状態診断手段、リサージュ図形作成手段）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断システムにおいて、
前記乳牛の歩行時に、該乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとを検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより検出された加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける加速度の大きさと向きのデータを記録する加速度データ記録手段と、
前記加速度データ記録手段に記録された複数の検出ポイントにおける加速度の大きさと向きのデータに基づいて、前記乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断手段とを備えたことを特徴とする脚状態診断システム。
【請求項２】
前記加速度センサを、前記乳牛の最後位胸椎上背部に装着したことを特徴とする請求項１に記載の脚状態診断システム。
【請求項３】
前記加速度センサは、無線型の加速度センサであることを特徴とする請求項１に記載の脚状態診断システム。
【請求項４】
前記加速度データ記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の前後方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、
前記脚状態診断手段は、前記加速度データ記録手段に記録された前後方向の加速度の大きさと向きのデータに基づき、前方向の加速度の大きさの総和と後方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、前後方向比率という）を求めて、この前後方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする請求項１に記載の脚状態診断システム。
【請求項５】
前記加速度データ記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の左右方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、
前記脚状態診断手段は、前記加速度データ記録手段に記録された左右方向の加速度の大きさと向きのデータに基づき、左方向の加速度の大きさの総和と右方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、左右方向比率という）を求めて、この左右方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする請求項１に記載の脚状態診断システム。
【請求項６】
前記加速度データ記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の上下方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、
前記脚状態診断手段は、前記加速度データ記録手段に記録された上下方向の加速度の大きさと向きのデータに基づき、上方向の加速度の大きさの総和と下方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、上下方向比率という）を求めて、この上下方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする請求項１に記載の脚状態診断システム。
【請求項７】
前記加速度センサは、前記乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きを検出する３次元加速度センサであることを特徴とする請求項１に記載の脚状態診断システム。
【請求項８】
前記加速度記録手段に記録されている加速度の大きさと向きのデータには、複数の検出ポイントにおける前記乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータが含まれており、
前記前後方向の加速度の大きさと向きのデータ、左右方向の加速度の大きさと向きのデータ、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータのうち、いずれか２方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて、リサージュ図形を作成するリサージュ図形作成手段と、
前記リサージュ図形作成手段により作成されたリサージュ図形を出力する出力手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の脚状態診断システム。
【請求項９】
乳牛の脚の状態を診断する脚状態診断方法において、
前記乳牛の歩行時に、該乳牛の前後方向、左右方向、及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向における、体軸の動きの加速度の大きさと向きとを検出し、
前記検出した加速度の大きさと向きに基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする脚状態診断方法。
【請求項１０】
前記乳牛の最後位胸椎上背部において、前記加速度の大きさと向きを検出することを特徴とする請求項９に記載の脚状態診断方法。
【請求項１１】
前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける前後方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これらのデータに基づき、前方向の加速度の大きさの総和と後方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、前後方向比率という）を求めて、この前後方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする請求項９に記載の脚状態診断方法。
【請求項１２】
前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける左右方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これらのデータに基づき、左方向の加速度の大きさの総和と右方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、左右方向比率という）を求めて、この左右方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする請求項９に記載の脚状態診断方法。
【請求項１３】
前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける上下方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これらのデータに基づき、上方向の加速度の大きさの総和と下方向の加速度の大きさの総和との比率（以下、上下方向比率という）を求めて、この上下方向比率に基づき、前記乳牛の脚の状態を診断することを特徴とする請求項９に記載の脚状態診断方法。
【請求項１４】
前記検出した加速度の大きさと向きのうち、複数の検出ポイントにおける前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度の大きさと向きのデータを記録し、これら３方向の加速度の大きさと向きのデータのうち、いずれか２方向の加速度の大きさと向きのデータに基づいて、リサージュ図形を作成して、このリサージュ図形を画面表示又は印刷するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の脚状態診断方法。

【図１】