Нет необходимости выполнять чрезмерную обработку PHP, когда вы можете просто использовать SQL-запрос:
SELECT 1 FROM your_table_name WHERE '2009-12-01 10:30:00' BETWEEN start_time AND end_time;
Это вернет 1 или более результатов, если активность пользователя происходит между любым временем начала и окончания в базе данных. Обратите внимание, что у вас должен быть самый левый индекс префикса в вашей таблице для (start_time, end_time).
Просто проверьте результаты вашего запроса. Если число строк больше или равно 1, вы знаете, что активность пользователя падает между начальным и конечным временем в вашей базе данных.