CN101825490A - 紫外线侦测系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外线侦测系统与方法，使得交通工具或人能得知所在地即时的紫外线强度。包含有一卫星定位装置，用来接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及一处理器，耦接于该GPS卫星定位装置，用来根据该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生一紫外线侦测强度。其中该处理器可另参考一目前时间数据产生更精确之紫外线侦测强度，该目前时间数据可由GPS卫星发出或由卫星定位装置自行产生。

Description

紫外线侦测系统与方法

技术领域

本发明涉及紫外线侦测，尤指一种可整合于GPS装置的紫外线侦测系统与方法。

背景技术

全球定位系统(GPS)的应用已逐渐普及于现代人日常生活中，如车用型的GPS系统等等，一般的GPS装置仅发挥定位及导航的功能，另有一些则与行动通讯装置整合，然而，对于日常生活所需的情报，普遍尚未利用普及的GPS装置来作为情报信息搜集的工具。

例如，气象台为建立完整的紫外光强度情报信息，须于各地装设紫外线侦测装置，以侦测各地的紫外线强度情报信息，然而，于各地建立紫外线侦测模块，既不好维护，若要普及至每一个地方，更要花费相当大的建置成本与维护费用。

对于一般大众来说，出游时紫外线的强度大小可能会牵涉到需不需要带防晒油、洋伞等等防晒器具，甚至影响行程安排，为了更好的生活质量与休闲舒适度，若能在开车时便能监测到外界环境紫外线强弱，对于整个旅游的规划等将会有所帮助。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种紫外线侦测系统与方法，使得交通工具或人能得知所在地即时的紫外线强度。

为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种紫外线侦测系统，包含：一卫星定位装置，用来接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布资料及一目前位置资料；以及一处理器，耦接于该GPS卫星定位装置，用来根据该目前位置资料与该GPS卫星分布资料产生一紫外线侦测强度。

本发明另提供了一种紫外线侦测系统，包含：一计时装置，提供一目前时间数据；一卫星定位装置，用来接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及一处理器，耦接于该计时装置与该GPS卫星定位装置，用来根据该目前时间数据、该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生紫外线侦测强度。

本发明还提供了一种紫外线侦测方法，包含有：接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及根据该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生紫外线侦测强度。

最后，本发明提供了一种紫外线侦测方法，包含有：提供一目前时间数据；接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及根据该目前时间数据、该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生紫外线侦测强度。

本发明采用的紫外线侦测系统与方法，藉由GPS卫星发出的信号，卫星定位装置可得知用户目前所在位置，再配合时间数据，便可得出相对于使用者而言太阳的照射角度及方位，最后再根据天空中GPS卫星的分布状况与信号接收情形判断地形地物对紫外线照射的遮蔽情况，便可得出一紫外线强度的判断值，使得交通工具或人能得知所在地即时的紫外线强度。

附图说明

图1为现有技术中利用GPS卫星定位地表上一位置的示意图。

图2为一装设GPS系统的交通工具于地表上接收GPS卫星传送的信号与太阳位置的示意图。

图3为一装设GPS系统的交通工具位于一建筑物旁接收GPS卫星传送的信号与太阳位置的示意图。

图4为本发明紫外线侦测系统第一实施例方块图。

图5为本发明紫外线侦测系统第二实施例方块图。

图6为第一、第二实施例中对照一实施例示意图。

图7为将天空划分为不同范围三区域的示意图。

图8为本发明紫外线侦测方法之一实施例流程图。

【主要组件符号说明】

10、20、30、40 GPS卫星

100 地球

200 太阳

300 交通工具

400 建筑物

500、600 紫外线侦测系统

510、610 卫星定位装置

520 处理器

521 对照表

611 计时装置

700～800步骤

具体实施方式

图1为现行技术中利用GPS卫星10、20、30、40定位地表上一位置的示意图，如图所示，A点为地球100表面上一GPS系统所在的位置，GPS  星10、20、30、40分别分布于卫星轨道上，并且向地球100传送信号，GPS系统接收到不同的GPS卫星传送的信号，便能经由处理该些从不同轨道位置传送而来的信号而得出A点在地表的位置数据，一般来说，科学上常利用经纬度定义地球100表面的不同位置，因此GPS系统所得出的位置数据可以是经纬度数据。本发明所参考的卫星可以是美国的GPS星系统、俄罗斯的GLONASS系统以及欧盟的伽利略系统等。

图2是一装设GPS系统的交通工具300于地表上接收GPS卫星10、20、30、40传送的信号与太阳位置的示意图，如前所述，GPS系统于接收GPS卫星10、20、30、40传送的信号后可得知交通工具300目前所在的经纬度数据，此时若能得知目前的时间，便能推算出太阳200位于天空中的大概位置以及交通工具300所在位置的紫外线侦测强度。例如，若GPS系统接收GPS卫星发出的信号后得出一目前位置数据，例如位于赤道或位于北纬30度等等，若再得知一时间数据，例如4月15日中午12点、4月15日凌晨一点、1月15日中午12点等等，便能经由所在位置与时间的组合得出一紫外线侦测强度，以上述例子来说，若位置数据为赤道，时间数据为4月15日中午12点，则可得知此时太阳200相对位置接近直射，因此紫外线侦测强度为最强；若位置数据为赤道，时间数据为4月15日凌晨一点，因此时为夜晚，太阳200无法照射到交通工具300，因此紫外线侦测强度为最弱；若位置数据为北纬30度，时间数据为1月15日中午12点，虽然此时太阳200距离地球较近，但是由于地轴倾斜的缘故，此时阳光并非直射北半球，因此紫外线侦测强度为中等。以此方法类推，便能利用GPS系统原本存在的定位功能推测出外在环境大致的紫外线强度。

事实上，根据量测数据，云层并无法阻隔大部份紫外线，但是建筑物或其他地形所造成的遮蔽则能有效隔绝紫外线，因此在推测外在环境大致的紫外线强度时必须考虑这些遮蔽物产生的影响，例如都市中的大厦等等，图3是一装设GPS系统的交通工具300位于一建筑物400旁，与GPS卫星10、20、30、40及太阳200的相对位置的示意图，如图所示，由于被建筑物400所遮蔽，交通工具300无法被太阳200直射，因此其紫外线强度等级应比无建筑物400时的紫外线强度等级下修若干幅度。在此举一修正方法如下：由图3可知，建筑物400不仅遮蔽住太阳200，亦同时遮蔽GPS卫星10、20的卫星信号，由于GPS卫星于天空中的分布可大致上视为均匀，因此若GPS系统于天空中某范围接收不到GPS卫星的信号，便可设定该范围被遮蔽，若此时判定太阳200位置亦落于该遮蔽范围中，则可设定太阳亦被遮蔽，而将紫外线侦测强度下修，其详细实施例将于下述。

图4是本发明紫外线侦测系统500第一实施例方块图，紫外线侦测系统500包含一卫星定位装置510及一处理器520，卫星定位装置510接收GPS卫星发出的信号后会产生GPS卫星分布数据及目前位置数据，一般来说，是以经纬度数据表示该目前位置数据。GPS卫星发出的信号中另包含有目前卫星时间数据，处理器520接收目前卫星时间数据、经纬度数据后利用内建的对照表521(look-up table)以查表的方式得出太阳与紫外线侦测系统500间的相对位置，例如先将目前卫星时间数据转换为紫外线侦测系统500所在地的时间，并配合经纬度数据得出太阳照射紫外线侦测系统500的角度与方位等等，然后处理器520再根据太阳的相对位置与GPS卫星分布数据考虑是否有遮蔽物的效应并产生粗估的紫外线侦测强度，然后，处理器520可以更根据紫外线侦测系统500所在地的目前时间产生更精确的紫外线侦测强度，例如利用目前时间的时、分、秒部份配合精估的紫外线侦测强度得出更精确可靠的紫外线侦测强度。请注意，虽然本实施例以经纬度举例说明本发明的应用，但利用其他定位坐标仅为本发明的简单变化，例如以都市名或区域名作为位置分类单位等，仍应属本发明的披露范围。

图5是本发明紫外线侦测系统600第二实施例方块图，与第一实施例不同的是第二实施例中的卫星定位装置610另包含一计时装置611。处理器520所需的目前时间数据系由计时装置611所提供，而不必藉由转换卫星时间数据而获得。

图6是第一、第二实施例中对照表521一实施例示意图，对照表521包含有一目前位置栏，系表示GPS系统位于地表何处，在此实施例中，系以城市名作为地表上位置的分类依据，如前所述，此栏亦可以经纬度数字表示；一第一目前时间栏，此栏主要用来表述阳光直射地表的大概位置，与目前位置栏的数据配合后便可得出GPS系统与太阳间的相对位置；卫星分布数据域系记载可接收到信号的GPS卫星于天空中的分布，可以用来判断地形遮蔽以修正紫外线强度，本实施例系以水平面为参考零度，将水平面某一方向上仰角被遮蔽的范围作为判断遮蔽修正的基础，例如东方仰角30～50度被遮蔽或天空正上方被遮蔽等等，另一实施方法则是采取以GPS系统与太阳的联机为参考零度，以GPS系统为顶点，将与此联机夹角在某一角度范围内的区域作为划分依据，如图7所示，将整个天空范围分为三部份：夹角θ1之内的区域、夹角大于θ1且小于θ2之间的区域以及夹角大于θ2的区域，处理器520系根据太阳的相对位置与该GPS卫星分布数据产生粗估的紫外线侦测强度；以及一第二目前时间栏，根据此栏的时间可以决定太阳在GPS系统的所在地，在天空中的大略位置，愈接近90度表示愈接近当地(GPS系统的所在地)的正午，则紫外线强度愈强。粗估的紫外线侦测强度与第二目前时间栏结合可得出更精确的紫外线侦测强度。因此，利用此一对照表以查表方式即可得出紫外线侦测强度，以图6所示的实施例为例，台北1月1日早上7:00～9:00，若天空正上方被遮蔽，则紫外线侦测强度为中等级；若是东方仰角30～50度被遮蔽，则因为太阳亦在被遮蔽范围中，因此紫外线侦测强度为弱等级。

图8是本发明紫外线侦测方法之一实施例流程图，本实施例进一步说明上述采取以GPS系统与太阳的联机为参考零度的设计方法，其中夹角θ1以30度为例，夹角θ2则以60度为例，其步骤叙述如下：

步骤700：接收GPS卫星发出的信号，执行步骤710；

步骤710：根据接收的GPS卫星信号判断GPS系统目前所在位置，执行步骤720及730；

步骤720：根据接收的GPS卫星信号判断GPS卫星分布位置；执行步骤740

步骤730：根据接收的GPS卫星信号判断太阳位置，执行步骤740；

步骤740：判断第一区域(0≤θ＜30)是否有卫星存在，若是，则跳至步骤780；若否，则执行步骤750；

步骤750：判断第二区域(30≤θ＜60)是否有卫星存在，若是，则跳至步骤790；若否，则执行步骤760；

步骤760：判断第三区域(60≤θ)是否有卫星存在，若是，则跳至步骤800；若否，则执行步骤770；

步骤770：判断无紫外线；

步骤780、790、800：依目前时间判断紫外线侦测强度。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明权利要求及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆属本发可能涵盖的范围。

Claims (16)

1.一种紫外线侦测系统，其特征在于，包含有：一卫星定位装置，用来接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及一处理器，耦接于该GPS卫星定位装置，用来根据该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生一紫外线侦测强度。

2.如权利要求1所述的紫外线侦测系统，其特征在于，该目前位置数据系为一经纬度数据，其中GPS卫星发出的信号另包含一卫星时间数据，其中该处理器包含有一对照表，可查表根据该经纬度数据与该卫星时间数据判断太阳与该紫外线侦测系统间之一相对位置。

3.如权利要求2所述的紫外线侦测系统，其特征在于，该处理器系根据该相对位置与该GPS卫星分布数据产生该紫外线侦测强度。

4.如权利要求3所述的紫外线侦测系统，其特征在于，该处理器更根据该卫星时间数据产生该紫外线侦测强度。

5.一种紫外线侦测系统，其特征在于，包含有：一计时装置，提供一目前时间数据；一卫星定位装置，用来接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及一处理器，耦接于该计时装置与该GPS卫星定位装置，用来根据该目前时间数据、该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生一紫外线侦测强度。

6.如权利要求5所述的紫外线侦测系统，其特征在于，该处理器包含有一对照表，其中该目前位置数据系为一经纬度数据，可查表根据该经纬度数据与该目前时间数据判断太阳与该紫外线侦测系统间之一相对位置。

7.如权利要求6所述的紫外线侦测系统，其特征在于，该处理器系根据该相对位置与该GPS卫星分布数据产生该紫外线侦测强度。

8.如权利要求7所述的紫外线侦测系统，其特征在于，该处理器更根据该目前时间数据产生该紫外线侦测强度。

9.一种紫外线侦测方法，其特征在于，包含有：接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及根据该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生一紫外线侦测强度。

10.如权利要求9所述的紫外线侦测方法，其特征在于，该目前位置数据系为一经纬度数据，其中GPS卫星发出的信号另包含一卫星时间数据，其系利用该经纬度数据与该卫星时间数据以查表方式判断太阳与该紫外线侦测系统间之一相对位置。

11.如权利要求10所述的紫外线侦测方法，其特征在于，系根据该相对位置与该GPS卫星分布数据产生该紫外线侦测强度。

12.如权利要求11所述的紫外线侦测方法，其特征在于，更根据该卫星时间数据产生该紫外线侦测强度。

13.一种紫外线侦测方法，其特征在于，包含有：提供一目前时间数据；接收GPS卫星发出的信号并产生一GPS卫星分布数据及一目前位置数据；以及根据该目前时间数据、该目前位置数据与该GPS卫星分布数据产生一紫外线侦测强度。

14.如权利要求13所述的紫外线侦测方法，其特征在于，该目前位置数据系为一经纬度数据，其系利用该经纬度数据与该目前时间数据以查表方式判断太阳与该紫外线侦测系统间之一相对位置。

15.如权利要求14所述的紫外线侦测方法，其特征在于，系根据该相对位置与该GPS卫星分布数据产生该紫外线侦测强度。

16.如权利要求15所述的紫外线侦测方法，其特征在于，更根据该目前时间数据产生该紫外线侦测强度。

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