一種多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能檢測領域，更具體地，涉及一種多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢 測方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，智能終端發(fā)展迅速（包括手機和平板電腦），越來越多的人擁有個人智能 終端，并且使用終端的時間越來越長。很多用戶在晚上睡覺前仍然在使用手機，因為很多手 機應用程序都具有夜間模式這一功能，正是為了能使得用戶在晚上光線較暗的情況下更加 舒服地使用手機。就目前的夜間模式設置，需要用戶進行手動進行操作，沒有智能地進行感 知和設置夜間模式。
[0003] 現(xiàn)有技術是通過光線傳感器進行光線判斷從而調(diào)節(jié)智能終端屏幕亮度。而單純調(diào) 節(jié)亮度，往往會整條調(diào)節(jié)整個手機顯示頁面，使得部分本來已經(jīng)較暗的內(nèi)容變成難以閱讀， 而通過夜間模式，則可以把頁面顏色通過換主題的方法，調(diào)整應用程序相應的元素，使其所 有的圖片和界面都變成一種適用在夜間使用的配色主題。
[0004] 目前隨著智能終端的發(fā)展，智能終端普遍具有加速度傳感器和光線傳感器。根據(jù) 夜間休息時使用智能終端的習慣和環(huán)境，可以得知智能終端屏幕與地平面的夾角普遍在于 零到九十度，而光線環(huán)境則是比較暗。利用智能終端的加速度傳感器，可以通過三角運算換 算出手機與地面的角度，利用智能終端的光線傳感器，可以檢測到用戶所處環(huán)境的光線強 度。通過角度和光線強度這兩個數(shù)據(jù)，再結合人類大致的作息時間，判斷當前是否符合夜間 睡眠情況，從而發(fā)出夜間睡眠瀏覽模式的通知，使得應用可以檢測此消息，從而切換到夜間 模式。
[0005] 目前大部分智能終端能夠通過光線傳感器實現(xiàn)屏幕亮度的自適應調(diào)整，在光線強 烈的情況下，提高屏幕亮度，在光線灰暗的情況下，降低屏幕亮度以便用戶更舒適地使用終 端。而在光線較暗的情況下把屏幕的所有內(nèi)容統(tǒng)一降低亮度，仍然無法解決屏幕界面的高 亮元素（譬如白色的元素），而這些高亮的元素在光線灰暗的情況下，即使調(diào)節(jié)了屏幕亮 度，仍然會使用戶感到不適。針對這樣的情況，部分應用程序推出了夜間模式這個功能，通 過更換主題，使界面元素的色彩都比較適合在夜間使用。但應用程序的夜間模式都需要去 手動點擊設置，使得用戶每天都需要在夜間模式和正常模式之間手動切換，操作不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對自動調(diào)節(jié)亮度不能更換主題，夜間模式需要手動操作的缺點。提出一 種多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法；該方法是通過結合加速度和光線傳感器的數(shù) 據(jù)，自動檢測當前環(huán)境是否適用于夜間模式或正常模式，從而通知應用程序進行切換，免去 了手動點擊切換的麻煩。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：
[0008] -種多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法，包括：
[0009] S1、通過智能終端上的加速度傳感器采集Z軸的重力加速度，并測量重力加 速度在加速度傳感器的X軸和y軸上的分量，基于X、y、z的分量值計算出空間傾角
即計算出智能終端屏幕與地平面的角度α ;
[0010] S2、計算出的角度α為正數(shù)時，智能終端屏幕向下；角度α為負數(shù)時，智能終端屏 幕向上；定義角度α在小于正90°且大于0°時為有效角度，當α為有效角度時跳轉到步 驟S3 ;
[0011] S3、定義光度傳感器處于光線最強時獲取的數(shù)據(jù)為maxLight，處于光線最弱位置 時獲取的數(shù)據(jù)為minLight ;利用最大值和最小值，將當前獲取到的光線強度IightValue進 行歸一化
[0012] S4、基于value值進行分級劃分，即當0 < value < Vl時，光線強度為弱，當 VKvalue < V2時，光線強度為中等，當V2〈value < 1時，光線強度為強；
[0013] 多次采集數(shù)據(jù)進行判斷當前光線強度，當光線強度為弱時出現(xiàn)的概率大于P時， 則認為當前為夜間模式，并跳轉至步驟S5 ;
[0014] S5、時間判斷，判斷當前時間是否屬于自定義的夜間休息時間，當屬于時，則進行 夜間模式的轉換。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟S4中Vl = 0. 3, V2 = 0. 7。
[0016] 優(yōu)選的，步驟S4中，在時間段T內(nèi)，每tl采集一次數(shù)據(jù)，共采集M次，即T = tl*M ; 當M次數(shù)據(jù)中，有M*p次以上光線強度為弱，則滿足夜間模式條件。
[0017] 本發(fā)明通過結合智能終端上的多個傳感器，包括加速度傳感器和光度傳感器，檢 測智能終端的姿態(tài)以及環(huán)境光的強度，加上對時間的檢測，從而發(fā)出夜間護眼瀏覽模式的 通知，使得應用程序能夠通過接收這種通知，從而自動切換到夜間模式或護眼模式，使用戶 更加舒服地使用移動終端。
【附圖說明】
[0018] 圖1為手機加速度傳感器各軸方向的示意圖。
[0019] 圖2為對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化后z軸的數(shù)據(jù)示意圖。
[0020] 圖3為對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化后X軸的數(shù)據(jù)示意圖。
[0021] 圖4為對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化后y軸的數(shù)據(jù)示意圖。
[0022] 圖5為加速度傳感器的受力分解示意圖。
[0023] 圖6為加速度傳感器各軸方向的示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的描述，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[0025] 本發(fā)明的方法可作為系統(tǒng)級的程序，也可以為應用級別的程序。本發(fā)明需要獲取 智能終端中加速度傳感器的數(shù)據(jù)和光線傳感器的數(shù)據(jù)。
[0026] (1)通過相應的應用程序接口，獲得加速度傳感器數(shù)據(jù)，包括X軸，y軸和z軸的加 速度數(shù)據(jù)。由于地球存在著引力，所以智能終端的加速度計可以檢測到重力加速度。我們統(tǒng) 一以重力加速度為lg，進行統(tǒng)一化數(shù)據(jù)，如圖1，為手機加速度傳感器各軸方向的示意圖。
[0027] 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)一化后，如圖2,當手機屏幕正面向下時，z軸的數(shù)據(jù)為lg。相反時，z 軸的數(shù)據(jù)為-Ig ;如圖3,當X軸向下時，X軸的數(shù)據(jù)為lg。相反時，X軸的數(shù)據(jù)為-Ig ;如圖 4,當y軸豎直向下時，y軸的數(shù)據(jù)為lg。相反時，y軸的數(shù)據(jù)為-lg。
[0028] 當用戶在夜間，躺在床上使用智能終端時，手機屏幕往往是向下的。由于加速度傳 感器在靜止放置時收到重力作用，因此z軸會有Ig的重力加速度。利用這個性質(zhì)，通過測 量重力加速度在加速度傳感器的X軸和y軸上的分量，可以計算出其在垂直平面上的傾斜 角度。如圖5 :有Ax = gsin a，Az = geos α。
根據(jù)此原理 可以通過2軸計算出X-Z平面上的傾斜角度。
[0029] 可是由于智能終端在空間傾斜的時候，很難保證傾斜完全在X-Z平面上，這樣只 使用其中的2軸數(shù)據(jù)進行測量會存在局限性，因此，在本實施例中考慮使用3軸數(shù)據(jù)，計算 空間傾角的公式可以推廣為
[0030] 由于用戶使用智能終端時，基本不會出現(xiàn)大力度或高頻度的晃動，所以加速度傳 感器可以忽略其他外在的加速度，只考慮其受到重力加速度的影響，從而計算出智能終端 屏幕與地平面的角度α。
[0031] (2)根據(jù)躺著使用智能終端的特點，通過上述公式計算出來的角度α為正數(shù)，當 屏幕向上時，角度α為負數(shù)。定義角度α在小于正90°且大于0°時為有效角度，當α 為有效角度時，進行下一步的檢測：光線強度。
[0032] 智能終端的傳感器位于屏幕上方位置，可以接收光度強弱。定義光度傳感器處于 光線最強的時候，獲取的數(shù)據(jù)為maxLight，處于光線最弱（完全黑暗）位置的時候，獲取的 數(shù)據(jù)為minLight。利用最大值和最小值，可以把獲取到的光線強度IightValue以下面公式 進行歸一化：
_得到歸一化的value后，先對value的值進行分 級，當0彡value彡0· 3時，光線強度為弱，當0· 3彡value彡0· 7時，光線強度為中等，當 0· 7 < value < 1時，光線強度為強。
[0033] 由于光線傳感器可能收到影響或者含有噪聲，因此每500ms采樣一次數(shù)據(jù)，一共 采集10次，共5秒。當這10次數(shù)據(jù)中，有7次以上光線強度為弱，則認為滿足夜間模式條 件。否則認為不滿足夜間模式的條件。符合夜間模式條件后條件進，進行下一步的時間判 斷。
[0034] (3)時間判斷。當系統(tǒng)滿足角度α為有效角度，且光線強度為弱時，進行進一步的 時間判斷。結合正常的作息時間，定義晚上23時到早上7時為夜間休息時間（此為默認時 間，可由用戶進行更改）。當滿足此時間段且角度和光線強度符合條件后，系統(tǒng)會發(fā)出夜間 模式通知，以便應用程序進行夜間模式的轉換。
[0035] 以上所述的本發(fā)明的實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā) 明的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護 范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法，其特征在于，包括： 51、 通過智能終端上的加速度傳感器采集Z軸的重力加速度，并測量重力加速 度在加速度傳感器的X軸和y軸上的分量，基于x、y、Z的分量值計算出空間傾角;即計算出智能終端屏幕與地平面的角度a; 52、 計算出的角度a為正數(shù)時，智能終端屏幕向下；角度a為負數(shù)時，智能終端屏幕 向上；定義角度a在小于正90°且大于0°時為有效角度，當a為有效角度時跳轉到步驟 S3 ； 53、 定義光度傳感器處于光線最強時獲取的數(shù)據(jù)為maxLi曲t，處于光線最弱位置時獲 取的數(shù)據(jù)為HihLi曲t;利用最大值和最小值，將當前獲取到的光線強度Ii曲tValue進行歸 一化：54、 基于value值進行分級劃分，即當0《value《Vl時，光線強度為弱，當 VKvalue《V2時，光線強度為中等，當V2<value《1時，光線強度為強； 多次采集數(shù)據(jù)進行判斷當前光線強度，當光線強度為弱時出現(xiàn)的概率大于P時，則認 為當前為夜間模式，并跳轉至步驟S5 ; 55、 時間判斷，判斷當前時間是否屬于自定義的夜間休息時間，當屬于時，則進行夜間 模式的轉換。2. 根據(jù)權利要求1所述的多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法，其特征在于，所述 步驟S4 中Vl= 0. 3，V2 = 0. 7。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法，其特征在于，步 驟S4中，在時間段T內(nèi)，每tl采集一次數(shù)據(jù)，共采集M次，即T=tl*M;當M次數(shù)據(jù)中，有 M*p次W上光線強度為弱，則滿足夜間模式條件。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多傳感器數(shù)據(jù)結合的夜間模式檢測方法，通過加速度傳感器采集z軸的重力加速度，測量重力加速度在加速度傳感器的x軸和y軸上的分量，基于x、y、z的分量值計算出空間傾角；定義角度α在小于正90°且大于0°時為有效角度；定義光度傳感器處于光線最強時獲取的數(shù)據(jù)為maxLight，處于光線最弱位置時獲取的數(shù)據(jù)為minLight；利用最大值和最小值，將當前獲取到的光線強度lightValue進行歸一化，對光線強度進行等級劃分，多次采集數(shù)據(jù)進行判斷當前光線強度，當光線強度為弱時出現(xiàn)的概率大于p時，則認為當前為夜間模式；再判斷當前時間是否屬于自定義的夜間休息時間，當屬于時，則進行夜間模式的轉換。
【IPC分類】G05B19/042, H04M1/22, H04M1/24
【公開號】CN105208170
【申請?zhí)枴緾N201510676910
【發(fā)明人】吳維剛, 李小錕
【申請人】中山大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月16日