トンネルの中は、外より温度が変化しにくいため、夏は外より涼しく、冬は外より暖かくなります。実際に、冬のトンネル内の温度はどうなのか、Raspberry Pi Zero W を使ったデータロガーで、車で走行しながら測定しました。

　新潟県の、上越市から糸魚川市の海沿いに、線路跡を利用した「久比岐自転車道」があります。ここは、旧国鉄のトンネルもそのまま利用してあり、真夏にトンネル内に入ると、すごい温度差です。このトンネル内を、自転車で走行しながら温度測定してみたいと思いました。
　自転車で温度測定する場合、温度センサーだけでなく、データロガーも測定雰囲気になります。熱電対で測定する場合は、測温接点と端子台の温度差による熱起電力を測定し、別に端子台の温度を測定しますが（第32回を参照）、急な温度変化があると、この部分に温度差が生じて正確に温度測定できません。温度で電気抵抗が変化するサーミスタを温度センサーに使用すると、このような問題はありませんが、自転車で測定できる、サーミスタを使用するデータロガーを作成する前に、夏の時期を逃してしまいました。
　そこで、まずは、初冬の国道19号線のトンネルを、車で測定してみることにしました。

• コンピューター： Raspberry Pi Zero W
• センサー入力： CDS（照度センサー） × 1 + サーミスタ × 2
• 記録： 照度、温度

　Raspberry Pi Zero Wは、65 × 30mm と小さく、処理能力はカードサイズの Raspberry Pi よりかなり劣りますが、省電力です。HDMI OFFなど省電力設定をすると、測定していないときに 0.07A、測定時に0.12～0.15A 程度になりました。
　トンネル内に入ったことを照度で判別するために、CDS（照度センサー）を取り付けました。写真の右に飛び出た丸いものです。CDSは、暗いと電気抵抗が大きく、明るいと電気抵抗が小さくなります。測定値は目安として、温度と同じ数値範囲におさまる値に計算して記録します。
　サーミスタは、低温では電気抵抗が大きく、高温では電気抵抗が小さくなる温度センサーです。
　測定回路の基板は 70 × 50mm で Pi Zeroより大きいので、通常とは逆向き、Pi Zero の下側に GPIO と接続しています。
　LANがない環境でも使用できるよう、登録したWi-Fiアクセスポイントがある場合はそこに接続し、ない場合は、Pi Zero がWi-Fiアクセスポイントになって、スマートフォンなどから接続できるようにています。
　データロガーの操作は、Pi ZeroのWebサーバー（Apache）に、Wi-Fiで接続したスマートフォンなどから、Webブラウザで接続して行います。

　データロガーと電源（モバイルバッテリー）を、寸法を合わせて作成した厚紙の箱に入れました。Pi Zero にUSBケーブルで電源供給しています。Pi Zeroは省電力なので、このモバイルバッテリーで10時間程度は稼働できるはずです。
　これを車の後部座席に置き、サーミスタを右後ろのドアから出しました。

• サーミスタ
  　チップをガラス封止した素子に、平行電線を接続しています。温度変化による応答を良くするため、ガラス素子が直接外気に触れる構造にしています。
• 上側
  　ドアの上部にはさんでいます。速度が遅いと、車内の温度により、ウインドウガラスからの熱の影響が多少あるかもしれません。
• 下側
  　0.3mの位置からぶら下がっているので、サーミスタ素子の位置は、0.25mくらいになります。エンジンから床下を流れる熱の影響が多少あるかもしれません。

　走行した軌跡（GPS情報）は、iOSのアプリ「MyTracks」を使用して、5秒間隔で記録しました。

サーミスタ ガラス素子を露出

上側 地上から 1.3m

下側 地上から 0.3m