Posts by 榎＿はじめ

構造化プログラミングとは

コンピュータの草創期、プログラム設計者は、コンピュータ１台の動作を一気呵成に書いていました。しかし、プログラムが長くなると条件分岐が多岐にわたるなど複雑化し、メンテナンスが大変になりました。そこで、新たに登場したのが、構造化プログラミングという技法です。

小さな単位に分解するのは誰？

ネット上には構造化プログラミングについて詳しい解説が沢山ありますが、まず構造化プログラミングの初歩の初歩である「処理を小さな単位に分解」する点に注目します。小さな単位に分解するとは、例えば・・

前回述べたコンピュータの視点では、このような機能単位の処理の分解は困難です。コンピュータは個々の命令を逐次実行するだけ。蟻の視点です。コンピュータにとっては、自分が何のために命令を逐次実行しているか分かりません。
構造化プログラミングは、ブログラム設計者の視点に立って初めて、「処理を小さな単位に分解」できるようになります。
具体的には・・・

このように、機能実現手段（means plus function）の単位に分解してから組み立てることで、シンプルで正しくかつ美しい構造化プログラミングができるのです。

機能分解式の請求項

これに近い請求項の書き方は、機能分解式の請求項です。英語で言えば、means plus function Claim です。ただし「～～手段」という手段（means）を連ねて書くだけの書き方ではありません。大切なことは、機能（function)の分解です。
発明を機能に分解する・・・前回の携帯電話の例で言えば、例えばこんな感じです。

これはざっくりとした機能分解です。さらに細かく機能分解するとこんな感じです。

分解した機能を階層化してみる

構造化プログラミングに『階層化』があるように、発明を階層化することも可能です。
『Ａ，Ｂを備え、Ａは～～することを特徴とする～～装置』のようにすれば、Ａについて階層化ができます。
発明の特徴が、特にＡにある場合、Ａを階層化する表現は便利です。Ａについて更に詳しく掘り下げできます。

例えば、上記２つのクレームを組み合わせて送信部を階層化すると、こんな感じになります。

このような３パターンの請求項から分かるように機能分解と階層化は一通りでないというのがポイントです。発明の特徴をどのように捉えるかにより機能分解と階層化はかなり変化します。
そして、機能分解は出願で完了するわけではありません。審査段階や裁判にも影響が及びます。機能分解がどのように影響するかを予め考えておくことが大切です。

審査段階での機能分解

審査／審判段階は概ねこんな流れになります。

このようにしても審査官／審判官（当業者の代表）が相違点を埋めることができなければ進歩性があると推認されます。
したがって、発明の特徴（セールスポイント）が相違点となり得るようにしっかり機能分解しておくといいですね。

裁判の場での機能分解

一方、侵害系の裁判では、係争中の対象（イ号物件）に対して特許発明と同様の機能分解を試み、分解された機能単位（構成要件）ごとに特許発明との一致（均等）を判断します。
このとき、一致せず（均等でもない）となれば、侵害ではなくなります。
出願に際しては、発明の特徴以外で不一致とならないよう機能分解しておくといいですね。

機能分解された請求項の利点

つまり、発明の特徴を捉えた上で、過不足のない機能分解が肝要となります。
発明の特徴を捉えた機能分解は、特許になりやすく、かつ侵害の立証もしやすいです。つまり強い特許といえます。
また、複雑な発明も、機能単位に表現できますから、メンテナンスも容易です。

次は、オブジェクト指向型のプログラミング技法と、多数請求項との意外な関係を見ていくことになりますが、それはまだ先です。

請求項は自然言語／人工言語？

　請求項は、日本語や英語といった自然言語を使います。しかし、同じ自然言語を使う日常会話とは随分違いますね。請求項には格段の厳密さが要求されるからです。
その厳密さという点から見れば、請求項はプログラミング言語（人工言語）に近いです。

・・そう考えると、プログラミング技法の歴史と、請求項の書き方の変遷とに、奇妙な一致が見えてきます。

草創期のプログラミング技法

　まずは、草創期のプログラム事情を見てみましょう。　

草創期のプログラムの大変さが伝わってきますね。当時、プログラムの動作主体、つまりプレーヤーは、コンピュータ１台でした。プログラムがどんなに長く複雑多岐になろうと、プログラマーはコンピュータ１台分の動作を一気呵成に書き連ねていたわけです。

一気呵成式の請求項

　この草創期のプログラミング技法に近いのが、一気呵成に書き連ねるタイプの請求項です。例えば、こんな請求項になります。

これは短い請求項の例です。一気呵成ゆえに、単刀直入で、発明の動作をそのまま表現しています。そのため、読んで頭に入りやすいですね。一見して、動作の主体が携帯電話一つであるというのが、ポイントです。この請求項のプレーヤーはひとり（一人称）なのです。読み手はそのプレーヤーになって請求項を読みますから、分かりやすい作文になります。

一気呵成式の問題点

　しかし、分かりやすいのは、請求項が短いうちだけです。これに電話番号用の数字キーが加わり、オンフック用のキーが加わり、回線要求の発呼が加わり、物理層からアプリ層までの各種機能が加わり、条件によって動作を場合分けするとなると、一気呵成式の請求項は急に難しくなります。

どうなるかというと、（１）多数の構成要件を説明しなければならない。（２）それら多数間の関係も説明しなければならない。（３）条件の場合分けに応じて動作を分岐させる。（４）説明があっちに行ったりこっちに飛んだり切った貼ったする。・・・ことになります。いくら正しい請求項でも、読み手の頭は付いていけず、迷子になるでしょう。

請求項が長くなると、一気呵成の勢いがなくなります。まるでコードがもつれ絡まったようなカオスの状態（初期プログラム技法におけるgoto文を必要以上に濫用した状態に近い？）。一気呵成どころか青息吐息になるわけです。

上述した草創期のプログラム事情の言い方を借りるなら、【大規模な発明を正当に動作するように記述することの困難さが認識されるようになった】といったところです。

一気呵成式の現在

　一昔前に比べれば、一気呵成式の請求項は少なくなりました。主流の書き方ではないです。
方法の発明でさえも、【～～し、～～し、～～する方法】という一気呵成の書き方は古く、【～～するステップと、～～するステップとを備えた方法】という書き方が主流です。
よほど短い請求項でない限り、一気呵成式の請求項は書かれないでしょう。

一気呵成式の使い途その１

　一気呵成式の請求項はもう過去のものという結論でもよいのですが・・
その書き方自体は、請求項の中で部分的に活躍しています。

例えば、発明の前提を、請求項１の第一段落に前書きする場合があります。【であって書き】とか【おいて書き】とか【ジェフソンタイプ】とか【whereinの前】とか【two-part formの頭】とかいいますね。落語で言えば枕、漫才で言えばツカミになります。

つまり導入部ですね。ここが一気呵成式で読みやすくなれば、技術の専門家でない人（例えば裁判官）にも、ハードルが低く見通しの良い請求項になります。

一気呵成式の使い途その２

　また例えば、発明の締め括りを、請求項１の最終段落に書く場合があります。先の例の携帯電話をもう一度見てみましょう。携帯電話として大切な要件が一つ足りないことに気付かれましたか？

厳密に言えば、大切な動作が足りません。それは、携帯電話で通信先と会話をするということ。つまり、送信と受信を交互に行いうる機能（全二重とか半二重とかいうもの）です。もちろん、発明のポイントがそこでなく、かつ当たり前だからあえて省くという請求項のテクニックもあります。また下位請求項で会話動作それ自体が必要になったときに言及するというやり方もあります。普通はそちらの方がよいでしょう。なぜなら、途中で用もなく中途半端に全二重／半二重に言及すると、その後の動作全体を全二重／半二重に整合させなければならず、余計な限定となりうるからです。それでも書くなら、発明の締め括りとして請求項１の最終段落にサラリと書くことになります。こういう箇所も何気に一気呵成式になります。こんな感じでしょうか。

そもそも複雑に書けずに短くまとめる形の一気呵成式だからこそ、導入部や締め括りに余計な限定も生じにくいです。一気呵成式の得手を活かした使い途です。

草創期編の小括

　一気呵成式という書き方は、場所を選んで活きるというお話でした。

次回は、構造化プログラミングと請求項の書き方との奇妙な一致です。

筆ペンは筆圧で想いを表現できる文房具ですね。さて、この素敵な文房具の発明者は誰でしょう。調べてみました。

発明者は文豪？

谷崎潤一郎著「陰翳礼讃」に次の一節があります。

谷崎潤一郎氏（以下、文豪先生）の文章には筆ペンの基本構造が書かれています。文豪先生は実際に筆ペンを試作していないでしょう。しかし、これは文豪先生の発明です。発明は、技術的思想の創作であって、物の創作（試作や実施）を成立要件としないからです。当時、この着想を出願していれば筆ペンの基本特許になったでしょう。
私ならこんな請求項１にします。

この文豪先生の発明の画期的な点は、硯も墨も不要でいつでも毛筆が使え、かつ穂先に墨汁が自動供給される点です。まさに万年の筆、文字通りの万年筆です。
ただし、試作していれば気がつく問題点があります。

このすぐに思いつく問題を解決して下位請求項で書いておくことは重要です。なぜなら、この問題を解決しない限り、筆ペンは商品にならないからです。請求項１の必須要件ではありませんが、筆ペンの商品としては必須要件です。したがって、下位請求項でこの部分を特許にすれば筆ペンの実施を独占できるほどの強い特許になります。

発明者は万年筆会社？

1972年にセーラー万年筆が【ふでペン】という商標で販売しています。筆ペンの実用化第一号はセーラー万年筆です。（出展：https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%86%E3%83%9A%E3%83%B3）
液漏れや墨が固まるといった問題は当然に解決したでしょう。先に挙げた文豪先生の基本発明からは課題が思いつかないため、容易に想到できない工夫をしたことになります。したがって、文豪先生の公知文献があっても、進歩性あり（容易に想到できない発明）で特許をとれたでしょう。やはり実際に最初に作ったところは強いです。基本的な課題解決を特許で抑えることができます。

発明者は株式会社呉竹？

さらにすごいのは呉竹精昇堂（現：株式会社呉竹）。こちらの筆ペン誕生秘話に詳しいです。

万年筆（従来技術）は、筆圧によってペン先の切れ込みが広がりインク供給量が調整されます。それを筆ペンの筆先で行うことは物理的に困難です。筆先はペン先に比べて筆圧による拡幅変化が極端で（大小の字が書ける利点でもありますが）、その極端な拡幅変化をつかってインク供給量を適度に調整することは難しくなります。普通に筆圧をかけるだけで、筆先からインクが大量に滲み出すことになります。
そもそも書道家は、穂先につける墨の量を微妙に調整します。太い字を書くときは、事前に穂先に墨をたっぷり含ませます。細い字を書くときは、穂先の墨を僅かにします。字のトメハネに合わせて更に微妙な調整が必要です。小学生でも半紙に名前を小さく書くときは少しの墨にしますね。筆ペンは、この微妙なインク供給量の調整を万年筆同様に筆圧だけでコントロールしなければなりません。
頭だけで考えていた文豪先生が全く考えもしなかった、筆ペン史上最大の課題が現れたことになります。
呉竹精昇堂は、毛筆と軸の中間にあったナイロン芯をスパイラル加工することで、筆圧による微妙な拡幅変化を実現し、この課題を解決しました。この発明があってこそ、筆圧で想いを表現できる筆ペン（商標：筆ぺん）が初めて完成したと言えるでしょう。
実際の出願があったのか確認していませんが、私が請求項を書くならこんな感じでしょう。

スパイラルのねじりを加えたことが原点ですが、ここは弾性機構で広く強い特許にしましょう。もちろん、下位請求項にスパイラル形状の弾性機構を加えると共に、それ以外の弾性機構（弁膜など）についても発明者に考えていただきましょう。

こう考えると、筆ペンには、着想した人と、実現した人と、完成度を高めた人、という三者三様の発明者がいたことになります。

(冒頭写真の引用元：https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%86%E3%83%9A%E3%83%B3#/media/File:Fude_pen.jpg）

（三谷政昭著「信号解析のための数学」より引用）

この技術書の著者の方針も気持ちもよく分かります。そもそも回路図の長四角は、複素数成分をもつ負荷を意味していました。それを実数のみの（理想）抵抗の記号にしてしまうのは何だかなです。

この抵抗記号の変更があったとき、技術の現場はざわめき、技術者の多くが【抵抗！？】を感じたことを覚えています。トラ技（トランジスタ技術）のように今も頑なにギザギザ抵抗を使っている書籍は多いです。抵抗を長四角にしたら長年の読者から回路図が読めないと文句が来そうです。回路シュミレータのSPICEでも、抵抗記号としてギザギザが今も使えます。

そんなわけで、審査官でも、よほどのこと（審査基準室がルールを万一作るなど）がない限り、ギザギザ抵抗に３６条（記載不備の拒絶理由）を通知する人はいないでしょう。なぜなら、ギザギザ抵抗がこれだけ使われていては、実施不可能や不明確の立証が難しいからです。これは元審査官の個人的意見です。

とは言いつつも、長四角の抵抗記号が国際規格のIEC 60617に基づくものである以上、外国出願も考慮すると長四角にしておくことも無難でしょうね。