磁気券エラー

磁気券の一時的エラーと修復不能エラーの対処方法

入出場時に「このカードは読めません」「無効です」等のエラーが出ることがあります。何が原因で、どう対応すれば良いのでしょうか。

エラーには2通りあります

磁気券エラーには、(1)その場で対応できる一時的エラーと、(2)データが破壊された修復不能エラーがあります。

(1) 一時的エラー	磁気データは問題ありません。主にお客様の使い方が原因です。
(2) 修復不能エラー	磁気データの破壊や機械の故障等です。お客様では対処できません。

磁気券の仕組み

まず、磁気券の構造を調べましょう。駐車券は「磁気ストライプ」カードで、次の工程で作られます。

1. 磁性粉を塗料に混ぜてPETフィルムに均一に塗布します。
2. ドライヤーで溶剤を蒸発させます(紫外線硬化インクの場合も)。
3. PETフィルムをカードに接着します。
4. 磁気ヘッドで磁化します。このとき、N極S極の組合せでパターンを変えます。
5. 一定間隔(クロック信号)の中で磁束反転があれば「1」、なければ「0」を表します。
6. 「1011011」のように、バーコード状に記録されます。

この構造とエラーは切っても切れない関係にあります。

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⇒参考サイト (磁気カード規格と基本的なシステム構成)
⇒参考サイト (磁気カードテクノロジーストーリー)
⇒参考サイト (高密度磁気記録メディア) ※磁気記録の原理が解説されています。
⇒参考サイト (磁気媒体) ※磁気ストライプの図解が分かりやすいです。
⇒参考サイト (Improve Magnetic Card Reading in the Presence of Noise) ※ここを参考に上図を作成しました。

では、何が原因でエラーが起きるのでしょうか。調べてみましょう。

天敵1： 強い磁気

磁気でデータを書き込むため、強い磁力にさらされるとデータが壊れることがあります。

「保磁力」について

ここからの話に必要なので、「保磁力」について説明させていただきます。

保磁力とは

上で書いたように、磁気データを書き込むとは「小さな磁石をたくさん作ること」です。

たとえば、磁石をクリップにつけるとクリップ同士もくっつきます。磁石を離してもクリップはくっついたままです。これを「磁化」といい、小さな磁石ができた状態です。

ところが、しばらくするとクリップの磁力は消えます。いわば、磁石として存在できる時間がとても短いです。

このように、どれだけ磁力を保持できるかを「保磁力」といいます。どれほど外部磁力に耐えられるかという意味で「抗磁力」ともいいます。

保磁力の違い

初期の磁気ストライプは保磁力がとても弱く、データが簡単に失われました。信頼性を増すため、様々な工夫がされました。

保磁力の差は、磁性材料と書込磁力によって決まります。磁気ストライプでいえば、酸化鉄(茶色)よりバリウムフェライト(黒色)が高性能で、強い磁気で書き込むと保磁力も高まります。
⇒参考サイト (Explaining the Physics Behind Magstripes/ Experimental Conclusions)
⇒参考サイト (鉄材の磁化について)※磁化の原理や保磁力を高める工夫をアニメーションで説明しています。

この保磁力が、様々な場面で磁気データを守れるかを左右します。

調査ツール

磁気券エラーは何が原因で起きるのでしょうか。以下を使って調べました。

• 試験用サービス券 (高保磁力タイプ)
• 精算機
• 磁界観察シート (着磁状態を確認するマグネットビューアー)

CASE 1-1 (スマホ) 【判定＝OK】

かつては磁気エラーの元凶と思っていましたが、実際そうでしょうか。

スマホを立ててゼムクリップをつけると内蔵磁石の場所がわかるので調べてみました。

駐車券をスマートフォンのスピーカー部に数秒接触	エラーなし
駐車券をスマートフォンに密着させ１時間放置	エラーなし
駐車券を密着させスマートフォンの音を鳴らす	エラーなし

CASE 1-2 (ネオジム磁石) 【判定＝NG】

どういう条件ならエラーが起きるのか、さらに検証しました。

次に使ったのは、不要ハードディスクから取り出したネオジム磁石です。鉄にくっつけると指で剥がせないほど強力です。

ネオジム磁石を駐車券に1～2秒接触	エラーなし
ネオジム磁石を駐車券の端から端までスワイプ	エラーなし

上記実験はヨーク(継鉄)の裏側から当てていました。ヨークは磁力を増幅させますが、裏側は磁力が極端に低下します。遮蔽というより、磁力線の集中がずれるためでしょう。

表側から当てたところ、以下の結果となりました。

ネオジム磁石を駐車券に1～2秒接触	エラー発生
ネオジム磁石を駐車券の端から端までスワイプ	エラー発生
フェライト磁石でスワイプ (対照実験)	エラーなし

CASE 1-3 (原因不明のデータ破壊) 【判定＝NG】

特定のお客様のパスカードにエラーが出ました。何度書き直しても再発するので、メーカーに調べてもらいました。磁気ストライプに試薬を塗ると、バーコードが上下半分ずれていました。

国際規格 JIS 1型 (ISO)は上下2段に記録します (トラック1＝IATA：英数字79字、トラック2＝ABA：数字40字)。当社の磁気券は国内規格 JIS 2型 (1トラック：英数字72字)なので、データが壊れていたようです。⇒参考サイト(磁気ストライプは規格により構造が違います)

CASE 1-4 (スマートキー) 【判定＝OK】

お客様のパスカードにエラーが出たので、保管状況を確認しました。大量のスマートキーがずらりと並び、なかなか壮観です。

スマートキーは「磁気を検知すると通信を試みる (電池切れの原因)、電波は磁気の一種である」とのことです。これだ！と思いましたが…。

駐車券をスマートキー(15個密集)に数秒接触	エラーなし
駐車券を密着させスマートキーを作動	エラーなし

スマートキーの磁場は、このサイト⇒参考サイト (ワイヤレス磁界センサー) で測定しています。

最高値458.37 nT (ナノテスラ)＝0.0045エルステッドと、かなり微弱でまったく問題ありません。

CASE 1-5 (電子レンジ) 【判定＝OK】

家庭で強い電磁波を発する製品の代表格、電子レンジはどうでしょうか。

高周波(マイクロ波)で水分子を振動させて加熱します。磁気カードを置いてダメになったという話もありますが…。

駐車券を電子レンジの上に置いて700Wで数秒作動	エラーなし
駐車券を電子レンジの中に入れて700Wで数秒作動	エラーなし

電子レンジの磁場は、このサイト⇒参考サイト (一般家庭の電磁波はどのくらい？自宅で測定してみた) で測定しています。

稼働中レンジから10cm離れて9.4 mG (ミリガウス)＝0.0094 エルステッドで、問題ない数値です。法令(電波法や電気用品安全法)で漏洩電磁波を規制しているためでしょう。

CASE 1-6 (IHクッキングヒーター) 【判定＝OK】

IHクッキングヒーターはどうでしょうか。「電磁誘導と渦電流で鍋を加熱」、まさに磁気カードの大敵のイメージですが…。

待機電源ONで駐車券を密着	エラーなし
調理加熱(2000W)で駐車券を密着	エラーなし
調理加熱(2000W)で駐車券を手前に動かす	エラーなし

取扱説明書に「磁気に弱いものを近づけないでください」とあるのに意外な結果でした。

IHクッキングヒーターの磁場は、このサイト (ＩＨクッキングヒーターの電磁波を測定しました _ IH電磁波レポート)で測定しています。

確かに磁場が発生しますが、2,000W稼働(密着状態)で27.4 mG(ミリガウス)＝0.0274エルステッドで、磁気券に影響を与えるレベルではないようです。

CASE 1-7 (低磁力×長時間) 【判定＝OK】

「弱い磁力でも長時間さらされると影響を受ける」との説(低温やけど磁力版？)を見たので検証しました。

駐車券にフェライト磁石を1時間密着	エラーなし
駐車券にフェライト磁石を3日間密着	エラーなし

CASE 1-8 (スマホホルダー) 【判定＝NG】

車の運転中、磁石でスマホを固定するスマホホルダーはどうでしょうか。

強力なN52ネオジム磁石(10,000エルステッド以上)を使ったものもあるようですが…。

駐車券を2～3秒接触	エラーなし(※)
駐車券をスワイプ	エラー発生

(※)マグネットビューアーで見ると一部消磁されていました。通常より時間が掛かったものの、一応読めました。

CASE 1-2 (ネオジム磁石)のように一撃アウトでないのは、店頭展示品をケース越しに試したせいかもしれません。

CASE 1-9 (静電気)【判定＝NG】

バチッと痛みを感じる静電気は3,000～1万ボルト位あるそうですが、どうでしょうか。

磁気ストライプに触れて放電	エラー発生
カードの紙部分に触れて放電	エラー発生

静電気放電(ESD)が磁気データを破壊することを確認できました。電気も磁気も電子の流れなので影響を受けるのでしょう。着磁状態はこんな感じです。見るからに壊れていますね。

…という結果でしたが、ICチップの耐静電気規格はあるのに、なぜか磁気ストライプにはありません。JISによれば、静電気は「非常に複雑な物理現象」で「再現性にばらつき」があるので規格を作りにくいのでしょうか。
⇒参考サイト (JIS C61000-4-2：2012)
⇒参考サイト (JIS X6305-2-2010-1)

磁気の影響まとめ

ここまでの結果をまとめました。

磁気を発する製品	密着状態の磁力	5cm離れた場合
スマートキー	458 (nT)=0.0045 (Oe)	458 (nT)=0.0045 (Oe)
電子レンジ	？	9.4 (mG)＝0.0094 (Oe)
ノートパソコン(スピーカー)	8,000 (A/m)＝100 (Oe)	0 (A/m)＝0 (Oe)
スマートフォン(スピーカー)	16,000 (A/m)＝201 (Oe)	400 (A/m)＝5 (Oe)
携帯電話(スピーカー)	22,400 (A/m)＝281 (Oe)	1,600 (A/m)＝20 (Oe)
フェライト磁石※	554 (Gauss)＝554 (Oe)	4 (Gauss)＝4 (Oe)
旧タイプ磁気券(低保磁力)	650 (Oe)	▲OK　▼NG
家具のドア(マグネット部)	64,000 (A/m)＝804 (Oe)	1,200 (A/m)＝15 (Oe)
バッグ留め金	72,000 (A/m)＝904 (Oe)	0 (A/m)＝0 (Oe)
健康磁気製品(ネックレス等)	96,000 (A/m)＝1,203 (Oe)	0 (A/m)＝0 (Oe)
現行タイプ磁気券(高保磁力)	2,750 (Oe)	▲OK　▼NG
ネオジム磁石※	3,002 (Gauss)＝3,002 (Oe)	68 (Gauss)＝68 (Oe)
スマホホルダー	？～10,000 (Oe)	？
MRI	？	0.5～3 (T)＝5,000～30,000 (Oe)

⇒参考サイト (セイコーウオッチ)から一部引用・単位換算。

(※) 引用元に「製品等の磁界の強さは目安です」とあるように、あくまで参考値としてください。
(※) 実験使用品の磁力は参考サイト(磁束密度・吸引力計算ツール)で推定しました。

天敵2： 水濡れ

紙ベースなので、水濡れや高熱による変形は読取不良を起こす可能性があります。

CASE 2-1 (短時間の水濡れ) 【判定＝OK】

カードを水に濡らしてすぐ拭いたところ、エラーは出ませんでした。ある程度は撥水性があり、すぐ拭けば問題ないようです。

JIS試験項目「短期間の浸せき」(＝浸漬。各種溶液に1分間浸す)をクリアするため、磁気ストライプに添加物や保護膜を加えています。⇒参考サイト(JIS X 6305-1：2010)

CASE 2-2 (油汚れ) 【判定＝NG】

油で汚れた券は投入しないでください。

CASE 2-3 (熱湯) 【判定＝OK】

熱い飲み物をこぼしたらどうなるでしょうか。

沸騰したお湯をかけて数秒後に拭き取り	エラーなし
沸騰したお湯をかけて放置 (5分で自然乾燥)	エラーなし

CASE 2-4 (熱風) 【判定＝OK】

磁気ストライプの製造工程ではドライヤーで乾燥させますが、その後に書き込む磁気データの耐熱性はどうでしょうか。

ドライヤーの熱風(推定140℃)を1分間当てる

エラーなし

JISでは50℃±3℃の環境に60分置きますが、主にカードの物理的変形を見るようです。⇒参考サイト(JIS X 6305-1：2010)

磁性体が磁力を失う温度を「キュリー温度」と呼びます。磁性粉原料フェライトのキュリー温度は573℃なので、想像以上に熱に強いのかもしれません。⇒参考サイト(Wikipedia: キュリー温度)

CASE 2-5 (紫外線) 【判定＝OK】

熱湯→高温→日光の連想で、紫外線耐性も調べました。

ブラックライトで紫外線(波長375 nm)を10分間照射

エラーなし

紫外線は以下の3種類があります。波長(nm:ナノメートル)が小さいほど強力です。 ⇒参考サイト(気象庁：紫外線とは)

• UV-A (315-400 nm)　太陽から地表に届く。生物への影響が小さい。
• UV-B (280-315 nm)　太陽から地表に届く。生物への影響が大きい。
• UV-C (100-280 nm)　成層圏オゾンに吸収され、地表に到達しない。

JISでは、UV-C相当の254 nm 紫外線に10～30分さらして影響がないか検査します。日常で浴びる紫外線は問題ないようです。⇒参考サイト(JIS X 6305-1：2010)

CASE 2-6 (アルコール) 【判定＝OK】

コロナ禍のご時世、うっかり消毒用アルコールがかかったらどうでしょうか。

消毒用エタノール(75 vol%)を吹きつけて自然乾燥

エラーなし

天敵3： 折り曲げ

財布やポケットに入れて折り曲げると、カードと読み取り部が密着しなくなり、読めなくなることがあります。

CASE 3-1 (紙製) 【判定＝OK】

駐車券 (紙製)を一回折り曲げた程度ではエラーは出ませんでした。

CASE 3-2 (プラスチック製) 【判定＝NG】

お客様がプリペイドカード(プラスチック製)を間違って折ってしまったところ、読めなくなりました。

CASE 3-3 (重ねて投入) 【判定＝NG】

複数枚を重ねて入れると認識しません。一枚ずつ投入してください。

天敵4： 異物の貼付等

磁気カードが読み取りにくくなったらセロテープを貼れば良いと言う人がいますが絶対におやめください。機械が壊れたことがあります。

CASE 4-1 (セロテープ) 【判定＝NG】

お客様が出場しようとしたところ、精算機が作動停止して後続車が長蛇の列を作りました。

調べるとセロテープを貼ったサービス券が投入されており、機械が詰まって壊れていました。

CASE 4-2 (剥離試験) 【判定＝NG】

お客様のパスカードデータが破損しました。カードに付箋を貼って剥がしたそうですが、これが原因なのか。だとすれば、どの程度のダメージでエラーが出るのか調べました。

セロテープを磁気ストライプに数回貼る+剥がす	エラーなし
磁気ストライプの右端や左端を剥がす	エラーなし
磁気ストライプの中心部1/3を剥がす	エラー発生

CASE 4-3 (磁気ヘッド摩耗) 【判定＝NG】

読取エラーで発券機を調べると、磁気ヘッドが摩耗していたので直ちに交換しました。

CASE 4-4 (カード摩耗) 【判定＝OK】

パスカードの頻回使用による摩耗を疑ったことがあります。

JISは磁気ストライプを磁気ヘッドで2,000往復させる耐磨耗試験を要求しています。パスカードは年1回交換するので、365日×5～6回入出場しても問題ない計算です。⇒参考サイト(JIS X 6302-6：2011)

エラーが出たパスカードは交換3ヶ月目。見た目に損傷が見られず、これが原因とは考えにくいです。

CASE 4-5 (最低地上高が高い車)【判定＝NG】

最低地上高(車体と路面の距離)が特に高いお車は、まれに出場時にエラーが起きることがあります。

【原因】

• 入場ゲートを通るとき、路面埋設センサーが検知して入庫処理する。
• 一部の車種はセンサーが検知せず、入庫処理しない。
• 未入庫扱いとなり、出場時にエラーが出る。

※ランドクルーザーやジムニー等でまれに起きるようです(最低地上高20cm以上?)。

【対策】

• 2022/6/21、センサー感度を調整しました。
• 念のため、該当車種は事前精算機のご利用をお勧めします(エラー時に対処する余裕があるため)。
• トラブル時は係員にお申し付けください。

CASE 4-6 (季節性要因) 【判定＝不明】

季節による起こりやすさはあるのでしょうか？

2020年から2023年の記録を調べましたが、件数が少なすぎて統計上意味のあるデータは取れませんでした。

2月	5月	6月	12月
1件	1件	2件	1件

当サイトに「磁気券エラー」で検索してこられる数に月ごとの目立った変化はみられません。Googleトレンドの検索ボリュームは4月に多い傾向がありますが、因果関係はわかりません。年度初めの契約が多いためでしょうか。

【結論】 一時的エラーと修復不能エラーの対処方法

この記事を書き始めた頃は「エラーの原因を特定して警告しよう！」と考えていました。

ところが、今の磁気券は意外とタフで、なかなかエラーが再現できません。

それどころか、多少データが壊れていても読み取れました。

では、エラーが起きたらどうすればよいでしょうか。結論に行きましょう。

エラー対処方法

その場で解消できる一時的エラーと、データが破壊された修復不能エラーがあります。

【Let’s Challenge!】磁気クイズに挑戦!

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