情報

世界的に知られる存在 QRコードの開発者は、なんと日本人!? 昼休みの〇〇から閃いた!!

文部科学省が、2022年度から高校で使われる新しい教科書を公開しました。
QRコードが、載っていてスマートフォンをかざすと、正しい英語の発音を音読してくれたり、静止画では分かりづらい図などを動画で分かりやすく解説してくれます。
この画期的な教科書は、実は小学校や中学校では、既に導入されています。一般的にも本屋などに置いてる教材にも使用されていて、私も何冊か持っていますが、とても分かりやすく理解できるようになっていますよ。

今日は、そんなQRコードの開発者について書きたいと思います。

QRとは、クイック・レスポンス(素早い反応)の略。
スマートフォンのカメラをコードにかざすと、一瞬で読み込み、文字情報を表示します。

読み取り速度は、なんと0.03秒!

情報量は、これまでの横型のバーコードの200倍!

最大7000文字まで入れ込むことが可能!

実は、このQRコード商標登録された名称で正式には、二次元バーコードと言います。
QRコードという商品名は、どこが権利を持っているのか、ご存知ですか?

なんと日本のメーカーなんです!
愛知県に、本社を構える製造メーカー デンソーウェーブ。
主にトヨタ自動車の部品を製造している会社が生みの親なんですよ。

では、一体どんな人が発明したのか?なぜ作ったのか?

 

開発者

開発者の原昌宏さんによると、
👤『当時のバーコードは、20文字程度しか扱えなかったので、車業界の製造現場では、バーコードを10個ぐらい並べて、それを1つ1つ読ませていました。バーコードを読み込むのに1秒くらいかかっていたんで、それを10個くらいやると10秒かかる。
そうすると、非常に作業効率が悪いですし、それを1日1万枚を読み取っていたので、非常に疲労になるという問題が発生してたんです。
でも、もう これからの情報化時代には、バーコードは必須なんで、バーコードに変わる新しいモノが必要になる!ということで QRの開発に取り組みました。』

世の中を変える大発明は、いったい何をやっている時に閃いたのか!

1994年 原さん率いる開発チームは、新たなバーコードの開発に着手。
様々な試行錯誤の末 意外な瞬間に閃いたそうです。
『たまたま、昼休みに〇〇をやってまして』

〇〇とは、原さんの趣味である囲碁です!
囲碁のマトリクス状に白黒を配置することが情報入れやすいので、これだと思はれたそうです。

高速で読み取れる秘密は、3つのコーナーに配置されたfinderパターンと呼ばれる四角のマーク。

👤『カメラでQRコードを撮影すると、コード以外にも周りの色んなモノも映り込みますので、コードを区別するのに時間がかかる。
特別な目印やマークを付ければ文字と区別できるんじゃないかと、いう思いに至りました。』

このマークによって、カメラが読み込んでいる画像がQRコードだと認識し瞬時に文字情報を表示することが可能になりました。

現在のQRコードを完成させるまで、原さんは新聞や辞書などを5000ページ分のあらゆる文字や図形のデータをコンピューターに入力して分析するという、気の遠くなるような地道な作業をひたすら繰り返したのです。

そして、およそ1年かけて どの文字にも当てはまらない黄金比

【1対1対3対1対1】を発見!

「1:1:3:1:1」という比率で、「黒、白、黒、白、黒」が連なる形状の利用例が非常に少ないことを発見しました。



切出しシンボルはどの方向から見ても、1:1:3:1:1の比率
(図版提供:株式会社デンソーウェーブ)

この1対1対3対1対1の比率が、0.03秒の高速読み取りを可能にしたのです。

 

 

世界中で幅広い活用が認められる

2014年 欧州発明家賞を受賞。
2016年 中国最大のIT企業アリババが、世界で初めてQRコード決済だけに特化したスーパーマーケットを展開。 中国では買い物の決済手段として、1日約16億件使われているそうです。

開発から27年 スマホの発達とともに進化を続け、私たちの生活の身近なものとなったQRコードは、こうして世界的に知られる存在になっていたのです。

こんな使い方!笑っ

お墓の墓石に彫ってあるQRコードを読み込むと、個人の生い立ちや家系図や顔写真などの情報を読み出してくれたり、長野県の商業施設の屋上には、QRコードがあり それを読み込むと360度カメラで撮影した花火の映像が見れ、まるで花火大会に来ているかのような
気分が味わえ さらに、入館証にもQRコードを搭載。顔写真のデータを登録すると本人の顔を照合し不正ができない仕組みになっている。

そもそも、あのQRコード何を読み取っているの?

👤『コンピューターに入力する情報をQRコードは使うので、白黒で文字情報にして、インターネットのURLのアドレスとか、日本の文章とか、生産力とか、そういう色んな情報を入れることができるんです』

カメラで画像を撮って、その中にQRコードが、あるか無いかを判断して その白黒の中の両方を見て文字情報に変換して色々なデータを扱っています。

角にある四角は何?

QRコードには、3つの隅に4角形を重ねた特殊なマーク(切り出しシンボル)を入れています。パインダーパターンといって、これが有ることによって早く読見込める。
これを見て、これはQRコードだ!って認識するんです。

QRコードは正方形なので、二辺が分かれば 対角の2片も分かるので、角に四角のマークが3つ有ることによって、カメラで撮影した画像の中からコードだけを素早く切り出せます。たとえ、コードが回転した状態でも読み取り可能です。

QRコードには、コード全体の30%が破損しても正しい情報を読み取ることができる特徴があります。コード上のデータの60%以上は冗長データ(スペアのデータ)で占められているのです。そして、数学的な手法を活用した「誤り訂正機能」を盛り込むことで、破損していない部分から欠けた部分を推測できるようにしています。これによって、汚れや破損に強いタフなコードになりました。

生態の分野でも活用

さらに、どんなモノにも簡単に情報を書き込める点も利点です。例えば、マルハナバチの生態を調べるのに、1mm角以下のQRコードを貼り付けて行動履歴を調査した例があります。一般に、こうした生物の生態調査では、無線タグが利用されます。しかし、ハチのように小さな昆虫に無線タグは付けられないため、QRコードが利用されたのです。


ハーバード大学の生物学者ジェームズ・クロールによる、ハチにQRコードを付けた「コロニーの神秘」解明研究結果
©︎James Crall/Harvard University

 

QRコードでハチの行動を追跡したところ、行動には個体差があることが判明した。食料係と世話係の違いがあるうえ、食料係の中でもひっきりなしに巣と野外を行き来する個体、巣内を動き回る時間が長い個体、巣内の仲間とのやりとりが多い個体などが見られたという。

このように、モノと情報を簡単に紐づけることで、生産管理に活用するだけではなく、破棄する際の管理にも活用できるのではないでしょうか。
例えば、部品それぞれにQRコードで生産履歴の添付を義務付ければ、ゴミを処置する責任の所在を明らかにする事が出来るのでは?!

 

振り返って大変だった事は?

最初に開発する時は、ここまでビジネスになるか不安があったので開発期間は2年にしていました。2年間のうちに、この比率を見つけなきゃいけないと言うとことで時間的にも苦しかった。
1対1対3対1対1の比率を見つけるのが1番大変でした。

・小さな点でも、白か黒か分かれば判断できるので、印刷が悪くても、滲んだりとか、かすれたりしていても読み込める。
・鉛筆で書いても読み込める。
・最大数字で、7089文字入れれる。
・情報量によって、QRコードの大きさは変わる。

 

QRコードは、特許は取っているが皆んなに使って欲しいので権利を無償で提供しています。なので誰でも自由に使えるのです。
そもそも、デンソーは、あくまでもクルマの部品を作ることが本業でしたから、生産技術の要素技術で儲けようとは思っていなかったのだと思います。結果的に、ICカードやRF-IDなど、競合する生産管理用技術よりもランニングコストが安いという、QRコード最大のメリットが際立ちました。
ちなみに、開発者の原さんにはQRコードだけでは、1円も入っていない。
QRコードを読み取る装置などの特許からは少しもらっているそうです。

 

 

まさか、日本人の方が発明してるとは、思わなかったですよね〜。
発明された方が、日本人って事を結構知らない方もたくさんおられるん気がしますね。

こちらの記事もおすすめ!