一种通过紫外线和光照强度协同判定室内外的方法和装置与流程

本发明属于数据处理和智能穿戴式领域，尤其涉及一种通过环境紫外线强度和光照强度协同判定用户使用场景在室内还是在室外的方法和装置。

背景技术：

目前，在智能穿戴式领域，比如需要获知青少年的设备使用场景，统计室内活动时间和室外活动时间时，需要识别和区分用户场景是在室内还是室外。现有技术，如专利申请号为CN201520197620.0的“一种个人用眼监控系统”提到通过紫外线强度（UV值）来判断，其实生活中除了阳光之外，不同波长的人造光源也有紫外线光的成分存在，例如照明的LED灯、钨丝灯、水银灯、节能灯、日光灯和卤素灯等均可以发出少量的紫外线，另外可发出强度较高紫外线的还有复印机光源、照相机的闪光灯，杀虫灯等，因此仅仅测量环境光紫外线强度容易出现偏差，导致统计结果不准确；如专利申请号为CN201410663505.6的“室内外场景识别方法及系统”，采用移动终端自带的光传感器（测量光强）、加速度传感器、陀螺仪、磁传感器、气压传感器、温度传感器和/或全球定位系统部件进行室内外判定，仅用于移动终端，结构和算法复杂，相对于智能穿戴式来说能耗太高；如授权专利号为CN101924990A的“室内外判定装置及室内外判定方法”，采用移动通信终端定位方法，如GPS进行室内外判定，也存在着同样的问题。

事实上数据表明，正常情况下，室外的紫外线强度即使是阴天也明显高于室内；同时室外的光照强度即使是阴天也超过室内充分人工照明的光照强度，根据室内外常用照度标准，室内人工照明光强一般都会低于500lux，绝大多数则低于300lux。因此，两者结合起来可以很好地精确判断用户场景在室内还是在室外。如果根据用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候，结合查询世界各地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据库的信息进行综合判断，则能够让判定结果更加准确。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，基于上述的原理和事实，本发明提供一种通过紫外线和光照强度协同判定室内外的方法，包括以下步骤：

采集用户所在场景位置的环境光信息，从而获知用户周围环境的紫外线强度值和光照强度值；将所述的紫外线强度值与预设的紫外线强度高低阈值进行比较，并将所述的光照强度值与预设的光照强度高低阈值进行比较；如果二者同时低于各自的低阈值时，判定用户使用场景为室内，如果二者同时高于各自的高阈值时，判定用户使用场景为室外。

所述环境光紫外线强度值，可以用紫外线指数表达；此时对应的所述紫外线强度高低阈值，即为紫外线指数高低阈值。

将所述的紫外线强度值与预设的紫外线强度高低阈值进行比较，并将所述的光照强度值与预设的光照强度高低阈值进行比较的步骤之前，所述方法还包括：设置所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值。

所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值，可以是预设的固定值；也可以是从外部其它设备或无线通信网络得到的变化值，即按照用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候，结合查询世界各地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据的信息，来综合判断并动态决定这些阈值的大小。

本发明还提供了一种通过紫外线和光照强度协同判定室内外的装置，所述装置包括：

微处理器系统；

采集用户所在场景位置紫外线信息的紫外线传感器，和采集用户所在场景位置光照强度信息的环境光传感器，或者由二者功能合一的多功能环境光传感器；所述紫外线传感器测量用户所在场景位置的紫外线强度信息，所述环境光传感器测量用户所在场景位置的光照强度信息，并传递到所述微处理器系统中；

所述微处理器系统将由紫外线强度信息得到的紫外线强度值，与预设的紫外线强度高低阈值进行比较；将光照强度信息得到的光照强度值，与预设的光照强度高低阈值进行比较；如果二者同时低于各自的低阈值时，判定为用户使用场景在室内，如果二者同时高于各自的高阈值时，判定用户使用场景为室外。

所述环境光紫外线强度值，可以用紫外线指数表达；此时对应的紫外线强度高低阈值，即为紫外线指数高低阈值。

所述装置还包括有线或无线形式的数据接口，能够接收和发送数据：所述微处理器系统可以通过所述数据接口，可把所述的紫外线强度值和光照强度值，用户使用场景在室内外的判定结果，用户使用数据分析和统计信息，装置工作状态等数据，发送给其它外部装置或无线网络；

所述装置的所述微处理器系统可以通过所述数据接口，也可接收其它外部装置或无线网络输入的用户数据和包括所述紫外线强度高低阈值、光照强度高低阈值在内的参数设置数据和命令等。

所述装置的所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值，可以是预设的固定值；也可以是从外部其它设备或无线通信网络通讯得到的变化值，即按照用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候，结合查询世界各地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据的信息，来综合判断并动态决定这些阈值的大小

所述装置还包括报警模块，能够根据所述紫外线强度值和光照强度值的计算结果，在到达或超过各自报警高限或低限时，以显示器，或灯光，或声音，或振动，或其组合形式向用户进行提醒。

所述装置的所述微处理器系统，还包括必要的存储单元，可以保存不同时间的所述紫外线强度值，光照强度值，所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值，报警高限或低限，以及用户使用场景在室内外的判定结果，用户室内时间长度和室外时间长度等，以支持进一步的用户使用数据分析和统计。

本发明通过提供上述方法和装置，具有以下有益效果：

(1)、通过环境光紫外线强度和光照强度协同识别室内外的方法和装置，解决了仅测量环境光紫外线强度（UV指数）或其它单一指标容易出现偏差的问题；

(2)、用于判断室内外环境光紫外线强度和光照强度的高低阈值，除了是预先设定固定值，还可以是与其它设备或无线网络通讯后，按照用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候，结合查询世界各地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据的信息，得到的一个动态变化值，判断依据更准确。

(3)、通过环境光紫外线强度和光照强度协同识别，和室内外环境光紫外线强度和光照强度的高低阈值的准确设定，使得用户使用场景在室内外的时间统计结果等数据更加可靠和具备指导意义，以更好地支持进一步的用户使用数据分析和统计。

(4)、装置体积小，功耗低，工作简单可靠，非常适用于穿戴式智能应用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易的被理解，下面结合附图对实施例或现有技术描述中作进一步的介绍。显而易见地，下面的附图仅仅描述中是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的用户使用场景室内外判定方法流程图；

图2是本发明实施例的动态高低阈值调整流程图；

图3是本发明实施例的用户使用场景室内外判定装置结构图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用来解释本发明，并非用于限定本发明。

实施例一

如图1所示为本发明实施例的用户使用场景室内外判定方法流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，采集用户所在场景位置的环境光紫外线强度，得到UV指数值；

步骤S2，采集用户所在场景位置的光照强度，得到光照强度值；

步骤S1和步骤S2可以调换顺序；

步骤S3，将UV指数值与预设的紫外线强度高低阈值进行比较，并将所述的光照强度值与预设的光照强度高低阈值进行比较；

步骤S4，如果UV指数值低于紫外线强度低阈值，同时光照强度低于光照强度低阈值，判定用户使用场景为室内，转至步骤S6；

步骤S5，如果UV指数值高于紫外线强度高阈值，同时光照强度高于光照强度高阈值，判定用户使用场景为室外，转至步骤S6；

步骤S4和步骤S5可以调换顺序；

步骤S6，判定结束。

作为本发明的一个可选实施例，步骤S3将所述的UV指数值与预设的紫外线强度高低阈值进行比较，和步骤S4将所述的光照强度值与预设的光照强度高低阈值进行比较的步骤之前，所述方法还包括：设置所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值。所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值，可以是预设的固定值；也可以是从外部其它设备或无线通信网络得到的变化值，即按照用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候，结合查询世界各地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据的信息，来综合判断并动态决定这些阈值的大小。图2所示为本发明可选实施例的动态高低阈值调整流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤S11，用户移动终端通过WIFI、4G/3G/2G移动通信网络获取用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候条件到应用程序；

步骤S12，用户移动终端的应用程序依据所在地理位置，通过互联网查询当地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据库的信息；

步骤S13，如果用户当前时间在当地日出时间之前，日落时间之后，用户移动终端的应用程序设置光照强度高低阈值均为0，设置紫外线指数高低阈值均为0，表示此时无法判定；

步骤S14，如果用户当前时间在当地日出与日落时间之间，用户移动终端的应用程序设置光照强度高阈值为当地当时的光照强度乘以60%；设置光照强度低阈值为500lux；设置紫外线指数高阈值为当地当时的紫外线指数乘以30%；设置紫外线指数低阈值为1；

步骤S15，如果用户当前地理位置处于阴天或小雨气候条件，用户移动终端的应用程序设置的光照强度高阈值再降低15%，设置的紫外线指数高阈值再降低18%；如果用户当前地理位置处于中雨或大雨气候条件，移动终端设置的光照强度高阈值则降低25%，设置的紫外线指数高阈值再降低50%；光照强度低阈值和紫外线指数低阈值均不变；

步骤S16，用户移动终端的应用程序与所述的装置通讯，把设定好的光照强度高低阈值和紫外线指数高低阈值传输给所述的装置。

实施例二

如图3所示为本发明实施例的用户使用场景室内外判定装置结构图，所述装置包括以下单元或模块：

微处理器系统101，包括微处理器，存储器201，输入输出总线及其外围器件和电路，也包含了必要的支持器件和芯片等，在此不做限定。

紫外线传感器102，采集用户所在场景位置紫外线信息，并通过微处理器系统101的输入输出总线传输给微处理器。

环境光传感器103，采集用户所在场景位置光照强度信息，并通过微处理器系统101的输入输出总线传输给微处理器。

微处理器系统101将由紫外线强度信息得到的UV指数值，与预设的紫外线强度高低阈值进行比较；将光照强度信息得到的光照强度值，与预设的光照强度高低阈值进行比较；如果二者同时低于各自的低阈值时，判定为用户使用场景在室内，如果二者同时高于各自的高阈值时，判定用户使用场景为室外。

数据接口104，采用超低功耗蓝牙接口和协议，在此不做限定，用于接收和发送数据：微处理器系统101通过所述数据接口104，可以把采集到的UV指数值和光照强度值，用户使用场景在室内外判定结果，用户使用数据分析和统计信息，装置工作状态等数据，发送给与其通讯的移动终端301，如手机或平板电脑，在此不做限定；可以接收移动终端301传递输入的用户数据和包括所述紫外线强度高低阈值、光照强度高低阈值在内的参数设置数据和命令等。

报警模块105，包括显示器，或灯光，或声音，或振动方式，或其组合形式。微处理器系统101在所述UV指数值和光照强度值超过各自报警高限或低限时，利用报警模块105向用户进行提醒。

电源模块106，为所述装置提供稳定电源。

存储单元201，用于按时间序列保存的所述UV指数值，光照强度值，所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值，报警高限或低限，以及用户使用场景在室内外的判定结果，用户室内时间长度和室外时间长度等，以支持进一步的用户使用数据分析和统计。

作为本发明的一个可选实施例，所述装置的所述紫外线强度高低阈值和光照强度高低阈值，可以是预设的固定值；也可以是从移动终端301或如WIFI、3G/4G无线通信网络以通讯方式得到的变化值，即按照用户当前时间、所在地理位置、当地天气状况和气候，结合查询世界各地日出日落时间、紫外线强度和光照强度数据库的信息，来综合判断并动态决定这些阈值的大小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。