KR102148825B1

KR102148825B1 - 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법

Info

Publication number: KR102148825B1
Application number: KR1020200052713A
Authority: KR
Inventors: 이승열; 최성식
Original assignee: 주식회사 에이치케이시스템
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-08-27

Abstract

본 발명은, 실행 프로그램들을 화면 밝기를 차별적으로 제어하기 위한 그룹으로 분류하고, 정해진 상이한 실행 그룹별 정보를 CPU PM(Power Management)과 함께 모니터측으로 전송함으로써, 모니터 측에서 간단히 세부적으로 절전을 행할 수 있는, 신규한 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 기술로서, CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보가 코딩된 DDC CI 이벤트 정보를 받아들여 절전을 위한 제어형태의 변화 필요성 여부를 분석하는 검출신호 분석부(520); 상기 검출신호 분석부(520)로부터 전달되어진 DDC CI 이벤트 정보를 이용하여 실제 모니터 절전 제어동작을 수행하는 DPMS (Display Power Management Signaling) 제어부(540); 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 CPU PM 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 스위칭 제어신호에 의해 인버터 및 모니터 회로전원(600)의 오프 동작을 수행하게 되는 스위치부(560); 및 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 실행 프로그램그룹 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 디밍 제어신호에 의해 디머부(700)의 실행 프로그램별 상이한 디밍 동작을 수행하게 되는 조정부(570); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법{A method for energy saving by using program control signals of a monitor apparatus}

본 발명은 컴퓨터의 실행 프로그램 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 기술에 관한 것으로, 컴퓨터의 실행 그룹별 정보 및 CPU PM 정보에 따라 모니터의 밝기 및 회로전원을 제어함으로 세미하게 에너지를 절감하기 위한 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치 및 방법, 그리고 이를 포함하는 컴퓨터 시스템에 관한 것이다.

운영체제(OS: Operating System)는, 모든 하드웨어와 모든 소프트웨어를 관리하는 컴퓨터시스템의 한 부분으로서, 누가 시스템을 사용할 수 있고, 어떻게 사용할 수 있는지를 관리한다.

운영체제는, 하드웨어를 제어하고 컴퓨터 자원을 관리하며, 컴퓨터 사용을 편리하게 해주고 응용 프로그램들의 수행을 도와주며, 사용자와 하드웨어 사이의 매개체 역할을 하는바, 하드웨어와 소프트웨어의 중간 영역이라고 말할 수 있다.

운영 체제의 조직화를 위한 특별한 표준 모델은 없으나, 전반적으로, 대부분의 운영 체제의 조직은, 일반적으로 세 가지 구성 모델 중 하나로 작성할 수 있다. 즉, i) 단일 구성 계층, ii) 계층 구성 및 iii) 마이크로 커널 구성으로 분류될 수 있다.

운영 시스템 프로그램은, 메모리 상주 또는 비상주이며, 상주 프로그램 중 일부는 보호 모드에서 작동하며 많은 경우 커널 모드라고 라고, 나머지는 기존의 사용자 모드이다.

이중, 단일 구성 모델은 다양한 메모리 상주 운영 체제 기능이 단일 커널에 표시되며 특정 조직은 없다. 커널의 중요한 기능은 보호 모드에서 동작하고 나머지는 사용자 모드에서 작동한다. 쉘은 커널과는 독립적이며 사용자, 유틸리티 및 사용자 프로그램과 커널과의 인터페이스 역할을 한다. 따라서 쉘은 커널 조작에 영향을 주지 않고 교체할 수 있다. 단일 구성의 주요 어려움은 전체 시스템의 안정성과 일관성인바, 커널의 프로그램은 전체 시스템이 정지될 수 있다.

한편, 마이크로 커널 구성은 클라이언트와 서버가 동일한 시스템에 있는 클라이언트 서버 시스템을 구성한다. 기본 모드 이외의 운영 체제 서비스는 사용자 모드 프로그램에 의해 실행된다. 각 프로그램은 응용 프로그램 모델과 다른 운영 체제 프로그램 (이 모델의 클라이언트)의 요청에 따라 특정 운영 체제 작업을 수행하는 서버 역할을 한다. 클라이언트는 마이크로 커널에 직접 메시지를 전송하여 서비스를 요청한다. 마이크로 커널은 필요한 기능을 수행할 적절한 서버에 메시지를 전달하고 클라이언트에 메시지를 다시 보낼 요청에 응답하고, 응답도 마이크로 커널을 통과한다. 모든 통신이 마이크로 커널을 통과해야 하기 때문에 시스템의 보안과 무결성이 유지된다. 마이크로 커널 구성의 장점 중 하나는 마이크로 커널의 보안과 안정성을 유지하면서 마이크로 커널의 외부에 있는 서비스 프로그램을 변경하기만 하면 다른 운영 체제의 디자인을 만들 수 있다. 예를 들어, Macintosh OS X은 Mach 마이크로 커널에 구축된 많은 운영 체제 중 하나이다. 마이크로 커널 접근 방식은 신뢰성, 유연성, 확장성 및 이동성을 제공하지만, 마이크로 커널 구성에서 필요로 하는 다양한 메시지를 전달하면 다른 종류의 디자인보다 성능이 저하될 수 있다.

다른 한편, 계층 구성의 운영 체제는, 도 1에서 보는 바와 같이, 운영 체제를 여러 레이어로 분할한 것을 보여준다. 상위 레이어(유저 스페이스)(100)는 사용자에게 표시되며, 중간 레이어는 커널 스페이스(200)를 나타내며, 그 중에서도 최하층은 하드웨어와 상호 작용하는 I/O 장치 드라이버(260)이다.

유저 스페이스(100)는, OS(110)와 유저 인터페이스(120) 및 명령 및 유틸리티(130)로 나타내어질 수 있고, 커널 스페이스(200)는, 최상층의 파일 서비스(210)와, 최하층의 I/O 장치 드라이버(260) 및 중간층의 네트워크 서비스(220), 프로세스 관리자(230), 리소스 할당(240) 및 버츄얼메모리 관리자(250)로 구성된다.

참고로, 파일 서비스(210)는 유저와 파일을 저장하고 공유할 수 있는 파일 서버를 설정하고 관리하며, 네트워크 서비스(220)는 네트워크와 직접 접속되어 데이터 저장, 조작, 프리젠테이션, 통신 등의 기능을 제공하며, 프로세스 관리자(230)는 PID (process ID)를 관리하는 작업 관리자와 비슷하며, 리소스 할당(240)은 유저에게 자원(resource)을 동적으로 분배 및 할당한다.

이 모델에서는, 각 레이어는 다른 레이어와 상대적으로 독립적이며, 따라서 파일 관리자는, 논리명으로 식별된 파일 위치를 정의하고 리퀘스트의 특성을 해석하지만, 하드웨어에 직접 액세스하려고는 하지 않는다. 대신에 커널에 요청한다. 그 후, 로컬 리퀘스트는 I/O 장치 드라이버 레벨에 전달되어 하드웨어로 액세스한다. 네트워크 리퀘스트는 서비스를 제공하는 시스템의 I/O 장치 드라이버에 전달된다. 상기 계층은, 운영 체제의 다양한 레이어에 대한 액세스가 탑(top)으로부터 유래되도록 배치되어 있다. 각 레이어는 다음 하위 레이어를 호출한다. 오늘날 대부분의 컴퓨터 시스템은, 운영 체제의 설계에서 이 절차를 수행할 수 있는 적절한 하드웨어 명령을 제공한다. 이는, 운영 체제의 서로 다른 기능 사이의 인터페이스뿐만 아니라 보안도 제공되는 비교적 바람직한 운영 체제이다.

그러나, 계층화된 운영 체제는, 모든 요구가 아래로 이동하도록 서비스를 계층화할 필요가 있기 때문에 신중하게 설계해야 하며, 특정 계층의 프로그램은 시스템의 무결성을 손상시킬 수 있으며, 최하층에서 서비스를 받기 위해 중간 계층을 통해 요청을 전달하는 데 시간이 많이 소요된다는 점이다.

이에 따라, 도 1의 계층화된 운영 체제(OS)에서는, 응답성을 빠르게 하기 위하여, 지금 당장 사용되지는 않으나, 현재 실행 중인 프로그램인 프로세스와 관련된 여러 리소스 및 특히 보안 프로세서들을 미리 로딩하여 두고, 심지어 현재 실행 중인 앱과 무관하게 이들을 직접 실행하기도 하는바, 이는 많은 불필요한 에너지를 낭비하는 원인이 되기도 한다.

참고로, 도 2는 프로세스, 서비스 연결된 핸들 및 모듈에 대한 리소스 모니터 화면의 일 예이고, 도 3은 프로세스에 대한 리소스 모니터 화면의 일 예이며, 도 7은 작업 관리자 화면의 일예이다.

한편, 본 발명자들은, 도 1의 계층화된 운영 체제(OS)에서, 현재 실행중인 앱 이외의 프로세스들을 디제이블시키고 특히 현재 실행중인 프로그램이 보안 툴을 필요로 하지 않는 경우에는 비교적 많은 로드가 걸리는 보안 프로세서를 디제이블 시킴으로써, 컴퓨터 시스템에서 소요되는 소비 전력을 절약하되, 특히 컴퓨터의 리소스모니터 분석을 통하여 간단한 방식으로 현재 실행중인 앱 이외의 프로세스들을 파악하여 효율적으로 전력을 관리하기 위한, "리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템 및 방법"에 관한 발명을 특허 제2088006로 등록받은 바 있다.

이를, 제1 종래기술로서 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 도 4는 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템의 블록도리고, 도 5 및 도 6은, 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 방법의 흐름도이며, 도 7은 작업 관리자 화면의 일예이다.

우선, 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템에 대하여, 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템 역시, 도 1 및 도 4에서 보는 바와 같이, 상위 레이어로서의 유저 스페이스(100)는, OS(110)와 유저 인터페이스(120) 및 명령 및 유틸리티(130)로 나타내어질 수 있고, 중간 레이어로서의 커널 스페이스(200)는, 최상층의 파일 서비스(210)와, 최하층의 I/O 장치 드라이버(260) 및 중간층의 네트워크 서비스(220), 프로세스 관리자(230), 리소스 할당(240) 및 버츄얼메모리 관리자(250)를 포함한다.

상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템은, 여기에 추가하여, 프로세서 관리자 앱(160) 및 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)가 필요하며, 다시 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 앱 커넥디드 DB(150)와 리소스 모니터링(140) 기능과 접속되어 진다.

그리하여, 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같은 리소스모니터를 모니터링함으로써 현재 실행 앱(프로세스)을 확인하고, 앱 연관 DB(150)로부터 현재 실행 앱과 연관된 프로그램 DB를 콜하며, 현재 실행 중이 아닌 앱 및 프로세서들을 중지시키게 된다. 일예로, 프로세스들을 로드가 많이 걸리는 순서대로 소팅하여 스레드 숫자에 따라 진정한 실행 여부를 확인함으로써, 이루어질 수 있다.

상기 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)는, 현재 실행 앱의 현재 상태 정보를 저장한 후, 리턴시 콜하여 복귀시키는데 사용되는 임시 저장공간이다.

한편, 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템의 커널 공간(200)에는, 커런트 프로세서 제어부(270), 디스플레이 제어부(280) 및 I/O 장치 PM 제어부(290)가 추가되는바, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)는, 현재 진정한 실행 중이 아닌 앱이나 프로세스들의 현재 상태 정보를 상기 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)에 저장한 후, 커런트 프로세서 제어부(270)를 통해 실제 실행되는 앱이나 프로세스들을 제어하면서 현재 실제 실행되는 앱이나 프로세스들과 무관한 프로세스들은 비활성화하며, 추가적으로 상기 디스플레이 제어부(280)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)로부터의 지시에 따라 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 하드웨어 중 디스플레이 장치를 끄거나 중지시키며, 상기 I/O 장치 PM 제어부(290)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)로부터의 지시에 따라 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 하드웨어 중 I/O 장치를 끄거나 중지시키게 된다.

즉, 상기 앱 연관 DB(150)는, 특정 앱 실행에 필요한 정보를 제정하고 있으며, 상기 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)는 현재 상태를 저장한 후에 복귀할 때 필요한 정보를 가지고 있으며, 상기 파일 관리자 및 장치 관리자(165)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160)이 특정 프로세스를 중지 후 재실행시 파일들이 로드되고 디바이스를 슬립시킬 때 필요하게 된다.

이제, 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 방법에 대하여, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 방법은, 우선, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같은 리소스모니터를 모니터링함으로써(S1), 현재 실행 중인 앱 및 프로세서('A')를 확인하고, 앱 연관 DB(150)로부터 현재 실행 앱과 연관된 프로그램 DB('B')를 콜하게 된다(S2).

이때, 상기 앱 연관 DB(150)에는, 실행 프로그램인 프로세스 및 응용 앱 정보, 시스템 운영에 필요한 프로세서, 보안에 필요한 프로세서 정보들이 저장되어 있어야 한다.

계속해서, 상기 S2 단계에서 확인한 실행 앱 및 프로세서('A')와 상기 S2 단계에서 콜한 현재 실행 앱과 연관된 프로그램 DB('B')가 일치하는지 여부를 체크하는바(S3), 상기 S3 단계에서의 판단 결과, 일치하는 경우에는, 다음 단계(S5)로 진행하여 로드가 많이 걸리는 프로세서 순으로 소팅을 행하게 된다. 이때, 로드가 많이 걸리는 정도는, CPU 사용량, CPU 평균 사용량, 스레드 등을 참조하는바, 스레드 숫자에 따라서 진정한 실행 앱인지 여부를 확인하도록 한다.

한편, 상기 S3 단계에서의 판단 결과, 양자가 일치하지 않는 경우에는, 리스트에 없는 앱 및 프로세서들을 비사용(unused)으로 세팅하여 양자를 일치시킨 후에(S4), 상기 S5 단계로 진행하게 된다.

계속해서, 현재 사용 중인 프로그램이 가장 로드가 많은가? 여부를 체크하게 되는바(S6), 그렇지 않은 경우에는 바이러스 프로그램 실행일 가능성이 있으므로, 바이러스 체크 공정(S7 내지 S9 단계)을 실행하며, 상기 S6 단계에서의 판단 결과, 현재 사용 중인 프로그램이 가장 로드가 많은 것으로 판단되는 경우에는, 도 6의 S11 단계로 진행하게 된다.

상기 바이러스 체크 공정은, 먼저 시스템 유휴시간 프로세스(System Idle Process)의 PID(Process ID)가 '0' 인가? 여부를 체크하게 된다(S7). 도 7의 작업 관리자 실행 화면에서 보듯이, 대부분의 정상적인 프로그램 시행시에는, 시스템 유휴시간 프로세스(System Idle Process)의 PID가 '0'이며, 만약 시스템 유휴시간 프로세스의 PID가 '0'이 아니면 바이러스 프로그램의 실행 중일 가능성이 크다.

따라서, 상기 S7 단계에서의 판단 결과, 시스템 유휴시간 프로세스의 PID가 '0'이 아니라고 판단되면, 바이러스 체크 프로그램을 실행하게 되며(S8), 이후 바이러스가 검출되는지 여부를 체크하여(S9), 바이러스가 발견되면 프로세스를 종료하고 컴퓨터 시스템을 바이러스 치료 혹은 바이러스 경고 및 치료대기와 같은 기타 일반적으로 정해진 프로세스로 리턴하며, 상기 S9 단계에서 바이러스가 발견되지 않으면 (상기 S7 단계에서의 판단 결과, 시스템 유휴시간 프로세스의 PID가 '0'인 경우; 및 상기 S6 단계에서의 판단 결과, 사용중인 프로그램이 가장 로드가 많은 경우도 마찬가지임), 이제, 도 6의 S11 단계로 진행하여, 사용중인 프로그램이 인터넷인가? 여부를 체크하게 된다.

상기 S11 단계에서의 판단 결과, 인터넷 사용중이 아니면 은행 보안용 프로세서를 디제이블시킨 후(S12), 인터넷 사용중이면 곧바로, 보안 툴이 필요한 사이트인지? 여부를 체크하게 된다(S13).

그리하여, 상기 S13 단계에서의 판단 결과, 사용중인 인터넷 사이트가 보안 툴이 필요한 사이트가 아니면 시스템 일반보안 프로세서 외의 보안 프로세서를 디제이블시킨 후(S14), 보안 툴이 필요한 사이트이면 곧바로, 보안 툴이 필요한 사이트가 종료되었는지? 여부를 체크하게 된다(S15).

그리하여, S15 단계에서의 판단 결과, 보안 툴이 필요한 사이트가 종료되지 않았으면 계속해서 체크하고, 보안 툴이 필요한 사이트가 종료되었으면 시스템 보안(일례로 알약) 외의 보안 프로세서를 디제이블시키고(S16), 이제 새로운 앱이 실행되었는지? 여부를 체크하여(S17), 새로운 앱이 발견되었으면 상기 도 5의 S2 단계로 진해하여 상기 S2 ~ S17 단계를 반복해서 수행하고, 상기 S17 단계에서의 판단 결과 새로운 앱이 발견되지 않으면, 시스템을 종료하게 되는바, 일단 컴퓨터가 아이들(Idle) 상태를 일정 시간(일례로 3분간) 유지하고 나서, PCI Ex 버스 및 I/O 장치를 슬립 모드로 설정한 후에, 전체 컴퓨터 시스템을 종료하게 된다.

이와 같은 상기 제1 종래기술의 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템 및 방법에 의하면, 리소스모니터 분석을 통한다는 매우 간단한 방법으로 현재 실행 앱을 파악할 수 있고, 그와 연관된 자원 이외의 자원은 디제이블시키게 되므로 불필요한 앱 실행으로 인한 에너지 절감을 꾀할 수 있으며, 특히 많은 에너지를 소비하는 은행 보안용 프로세서 및 기타 보안용 프로세스가 불필요할 경우, 이들 프로세서를 디제이블 시킴으로써, 더욱이 바이러스 실행으로 인한 위험성과 불필요한 에너지 사용의 가능성을 획기적으로 줄임으로써, 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템 및 방법을 제공하는 것이 가능하다.

다른 한편, 본 발명자는 모니터 절전 기술에 관한 제2 종래기술로서, 특허 제1967260호 (컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법 및 이를 활용한 에너지 절감형 모니터를 갖는 컴퓨터 시스템) 을 특허받은 바 있다.

상기 제2 종래기술은, 컴퓨터의 실제 사용량에 따라 모니터의 밝기를 제어할 수 있으며, 이를 위해, 컴퓨터의 동작 상태 정보를 파악하여 모니터에 전달함으로써, 컴퓨터의 동작 상태 정보에 응하여 모니터의 밝기를 제어하는 것이다.

상기 제2 종래기술에 대하여, 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 도 8은 제2 종래기술에 따른 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법을 위한 에너지 절감형 컴퓨터 시스템의 블록도이고, 도 9는 도 8의 H-Sync 신호에 컴퓨터의 상태정보를 전송하는 방식을 보여주는 타이밍 챠트도이고, 도 10은 제2 종래기술에 따른 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법의 컴퓨터 본체 측의 동작흐름도이며, 도 11은 제2 종래기술에 따른 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법의 모니터 측의 동작흐름도이다.

도 8에서 보는 바와 같이, 상기 제2 종래기술에 관한 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법을 활용한 에너지 절감형 모니터를 갖는 컴퓨터 시스템은, 컴퓨터 본체(1) 측과 모니터(30) 측으로 대별되며, 다시 컴퓨터 본체(1) 측은, 메인보드(10)와 본체용 SMPS(20) 및 이들 간의 ATX 커넥터(21)로 이루어진다.

ATX 커넥터(21)는, 본체용 SMPS(20)로부터의 5V 대기전원을 메인보드 내의 대기전원 스위칭부(151) 및 최소 대기전원(1.2V)용 전압 레귤레이터(152)로, 기타 전원을 메인보드 내의 해당 단자로 공급한다.

이와 유사하게, 모니터(30) 내에도 모니터용 SMPS(32)와 각종 전원 스위치가 존재하는바, 이에 대해서는 후술한다.

우선, 컴퓨터 본체(1) 측의 메인보드(10)에 대하여 상술하면, 파워버튼(13)과 연결된 칩셋(14)에 의해 부팅이 이루어지며, 상기 칩셋(14) 및 이와 연결된 CPU(11)가 시스템 버스(15)에 의해 프로그래머블 논리 장치(18)와 접속되는바, 프로그래머블 논리 장치(18)의 VGA 컨트롤러가 비디오 DAC(19)와 VGA 모니터(19') 및 VBIOS(17)와 비디오 메모리(17') 등을 제어함으로써, 메인보드로부터 비디오 신호가 모니터로 케이블을 통해 전송되어진다.

한편, 현재 무슨 프로그램이 실행되고 있는지를 작업 관리자(10c')가 통제하는바, OS(10c)는 상기 작업 관리자(10c')의 데이터를 읽고 이를 통해 현재 컴퓨터 사용량의 관련 정보와 상태 정보를 입수하며, 이를 CPU(11) 및 비디오 드라이버(12)로 통지하여 준다.

다른 한편, 상기 비디오 드라이버(12)와 연결된 필터 드라이버(16)는, CPU(11)의 명령에 의해 비디오 드라이버(12)로부터의 비디오 데이터에 작업 명령을 추가하거나 작업 경로를 변경하며, 작업 완료를 CPU(11)에 통지하는 등의 역할을 하는 가상 드라이버인바, 상기 제2 종래기술에서는 비디오 신호(비디오 데이터)의 H_sync 헤더 부분에 컴퓨터 사용량에 관한 정보를 포함하는 현재 컴퓨터의 상태 정보를 삽입하여 H_sync 신호로 전송되어 지도록 한다.

도 9는, 화상 데이터, V_sync, H_ref 신호 및 H_sync 로 이루어지는 비디오 데이터들의 타이밍 차트도 인바, H-Sync 신호의 헤더 부분에 컴퓨터의 상태정보의 2진 코드가 삽입되어 전송되는 방식을 보여준다.

즉, 상기 제2 종래기술에서, 컴퓨터의 상태 정보의 2진 코드는 H-Sync 신호의 각 프레임의 시작단(헤더부)에만 삽입되도록 함으로써, 소프트웨어적으로도 추출시의 에러를 방지하고 오버로드의 문제가 생기지 않도록 하며, 더욱이 컴퓨터 사용량에 관한 정보를 포함하는 컴퓨터의 상태 정보의 변동이 있을 경우에만 삽입되도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 모니터(30) 역시, 새로운 프레임이 시작될 때에만 PC 상태 정보를 추출함으로써, 데이터 추출 시의 에러를 방지하고 로드가 지연되는 현상을 방지하게 된다.

계속해서, 도 8의 우측 하단 부분을 참조하여, 상기 제2 종래기술에 관한 컴퓨터 시스템의 모니터(30) 측의 구성에 대하여 상술한다.

도 8의 우측 하단에서 보는 바와 같이, 케이블을 통해 메인보드(10)로부터 전송되어온 비디오 데이터들은, 결과적으로 디스플레이 컨트롤러(30')로 입력되고 LVDS 패널 인터페이스(35)를 통해 모니터 출력 신호로 변환되며, 그중 화소 데이터는 LED 패널로 전달되어지는바, 이때 화소 데이터로 변환되는 과정에서 많은 전력을 소비하게 된다.

그러나, 상기 제2 종래기술에서는, 현재 PC 본체에서의 PC 상태 정보가 광고와 같은 반복 패턴인 상태라고 알려오면, MCU(31)의 제어에 의해, 상기 디스플레이 컨트롤러(30') 및 LVDS 패널 인터페이스(35)는 화소 데이터를 해석하지 않고, 좀전에 플래쉬 메모리(39)에 저장된 이미지를 그대로 반복하여 출력하게 되므로, 화소 데이터 해석 과정에서 발생하는 불필요해 보이는 전력 소비를 크게 줄일 수 있게 된다.

아울러, 상기 모니터 출력 신호 중, 밝기(휘도) 정보는 인버터(70)로 전송되어진다. 즉, 상기 인버터(70)는, 상기 밝기 정보에 응하여, 디스플레이에 전원을 공급하는 SMPS(20)로부터의 전압을 적절히 인버팅하여 디스플레이 화면의 백 라이트로 동작하는 LED 패널에 공급한다.

그러나, 상기 제2 종래기술에서는 밝기 정보가, LVDS 패널 인터페이스(35)로부터 인버터(70)로 직접 전송되지 않고, 일단 LVDS 패널 인터페이스(35)에서 MCU(31)로 전송되어지며, MCU(31)의 제어에 의해 컴퓨터의 상태 정보에 응하여 변경된 '가변 밝기 정보'가 인버터(37)로 전송되어지도록 한다.

한편, 상기 메인보드(10)로부터의 비디오 데이터 중에서 H_sync 헤더부에 탑재되어 전송되어온 PC 상태 정보는 'GPIO 3' 단자를 통해 MCU(31)로 입력되는바, 이에 MCU(31)는 상기 PC 상태 정보를 추출하여 모니터 밝기를 조절하게 된다. 즉, 상기 MCU(31)는, 상기 PC 상태 정보에 응하여 LVDS 패널 인터페이스(35)로부터의 밝기 정보를 변경한 '가변 밝기 정보'를 'GPIO 2' 단자를 통해서 인버터(37)로 출력하는바, 상기 인버터(37)는 상기 가변 밝기 정보에 의해 LCD 패널의 밝기를 조절하게 된다.

다른 한편, 모니터용 SMPS(32)가 모니터에 공급하는 전원 중, '전원1'은 디스플레이 컨트롤러(30')와 같은 소자의 동작전원(Vcc)으로 사용되는 일례로 3~5V 전원이고, '전원2'는 LCD 패널 백라이트 전원에 해당하는 일례로 19V 전원이며, '전원3'은 모니터 슬립 모드에서 웨이크업 신호 등을 감지하는데 필요한 최소 대기전원(일례로 1.2V)이다.

이들 전원은 모니터용 SMPS(32) 내의 스위칭에 의해 스위칭되는바, 상기 '전원1' 및 '전원2'에 대한 스위칭부의 각각의 전원에 대한 스위칭은 제6 종래기술에 개시되어 있다. 다만, 상기 제2 종래기술에서는, 상기 MCU(31)의 'GPIO 4' 단자의 출력에 의해 스위칭되는바, 상기 'GPIO 4' 단자의 스위칭 출력 신호 역시, 상기 비디오 데이터의 H_sync 헤더부에 탑재되어 전송되어온 'PC 상태 정보'에 응하여 제어된다.

일례로, 상기 'PC 상태 정보'를 4비트의 디지트로 가정하였을 때에, 그 진리표는 일례로 다음 <표 1>과 같을 수 있다. <표 1>에서, 절전 모드용 PC 상태 정보의 디지트에서의 앞의 '10'은 예비비트로 사용되며, 다만 상기 '10' 외에도 수 비트의 예비비트가 더 추가될 수 있다.

PC 상태 정보	PC 상태	MCU 제어 동작
1111	풀 동작	정상동작
1011	반복 동작	셀프 리플래쉬 동작
1010	부분 동작	모니터 밝기 조절 (4단계로 조절가능)
1001	아이들 모드	'전원2' (인버터 19V 전원) 오프
1000	딥슬립/오프 모드	'전원1' (Vcc 전원) 오프 및 일정 시간 대기 후 모니터용 SMPS 전체 전원 오프

미설명 부호 (33)은 모니터의 키 컨트롤부이고, (38)은 모니터용 펌웨어이며, (39)는 모니터용 플래쉬 메모리이다.

이제, 도 10 내지 도 11을 주로 참조하고, 상기 도 8을 보조적으로 참조하면서, 상기 제2 종래기술의 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 10을 참조하면, 컴퓨터 본체(1) 측의 메인보드(10)에서는, 파워버튼(13)이 턴온되면(S1), 칩셋(14)과 CPU(11)가 활성화되면서 CPU(11)가 OS를 포함한 전체 컴퓨터 시스템을 제어하게 된다.

이제, OS(10c)는 외부 입력(key-in) 신호가 있는가 여부를 체크하여(S2), 있으면 계속해서 동작 모드로 가면서 주기적으로 반복해서 체크하고, 일정 시간 동안 외부 입력신호가 없으면, 작업 관리자(10c')로 하여금 실행되고 있는 응용프로그램 정보를 분석하도록 한다(S3). 그리하여, OS(10c)는 상기 작업 관리자(10c')의 분석 결과를 가지고 실질적인 실행 프로그램이 있는가 여부를 판단하여(S4), 실질적인 실행프로그램이 있으면 역시 계속해서 주기적으로 반복 체크하고, 일정 시간 동안 실질적인 실행 프로그램이 없으면 동영상 실행 중인가 여부를 체크하게 된다(S5). 이는 유저가 실질적으로 입출력장치를 통한 프로그램을 실행하고 있지는 않지만 동영상을 실행하고 있는 중에는 모니터에서 임의로(유저의 의사와 무관하게) 셀프 리플래쉬 모드나 화면 밝기 조절 모드로 진행해서는 안 되기 때문이다.

상기 S5 단계에서의 판단 결과, 동영상 실행 중이면 역시 상기 S3 단계로 리턴하여 반복 수행하게 되고, 동영상 실행 중이 아니면 상기 OS(10c)는 비로소, 화면 변화율이 일정 기준치(w% : 일례로 15%) 미만인지 여부로서 현재 PC 상태를 체크하게 되는바(S6), 그리하여 화면 변화율이 상기 일정 기준치(w%) 이상이면 계속해서 주기적으로 반복 체크하고, 화면 변화율이 상기 일정 기준치(w%) 미만이면 다시 화면 변화가 광고와 같은 반복되는 패턴인지 여부를 확인하게 된다(S7). 그리하여, 화면 변화가 광고와 같은 반복되는 패턴이 아니면 역시 S6 단계로 리턴하여 계속해서 체크하고, 화면 변화율이 상기 일정 기준치(w%) 미만이면서 화면 변화가 광고와 같은 반복되는 패턴인 경우에는 CPU의 상태 레지스터로 이를 알리고 CPU를 통해 필터 드라이버(16)로 하여금 상기 체크된 PC 상태에 해당하는 PC 상태 정보 (여기서는 4비트 2진 정보: 1011) 를 H_sync 신호의 헤더부에 삽입하여 모니터(30)로 전송하도록 함으로써(S8), 추후 모니터에서는 셀프 리플래쉬 모드로 진행하도록 한다.

이제, 상기 S8 단계 이후, 상기 OS(10c)는 비로소, 화면 변화율이 일정 기준치(x% : 일례로 10%) 미만인지 여부로서 현재 PC 상태를 체크하게 되는바(S9), 그리하여 화면 변화율이 상기 일정 기준치(x%) 이상이면 계속해서 주기적으로 반복 체크하고, 화면 변화율이 상기 일정 기준치(x%) 미만이면 CPU의 상태 레지스터로 이를 알리고 CPU를 통해 필터 드라이버(16)로 하여금 상기 체크된 PC 상태에 해당하는 PC 상태 정보 (여기서는 4비트 2진 정보: 1010) 를 H_sync 신호의 헤더부에 삽입하여 모니터(30)로 전송하도록 함으로써(S10), 추후 모니터에서는 그에 맞는 밝기 조절을 하도록 한다.

이때, 상기 S6 단계는, 단일의 기준치(x%) 만을 설정할 수도 있으나, 하위비트를 추가하여 2 이상의 복수의 기준치(일례로 x1% ~ x4%)를 설정할 수도 있으며, 복수의 기준치 및 PC 상태 정보를 미리 설정해 두고 실행하여도 좋다. 즉, 다양한 디밍 제어를 행하도록 할 수도 있다.

이제, 상기 S10 단계 후에, 상기 OS(10c)는 화면 변화율이 y% (일례로 5%) 미만인지 여부를 체크하게 되는바(S11), 이는 아이들 모드인지 여부를 확인하기 위함이다.

그리하여, 상기 S11 단계에서의 판단 결과, 화면 변화율이 상기 y% 이상이면 계속해서 주기적으로 반복 체크하고, 화면 변화율이 상기 y% 미만이면 역시 CPU의 상태 레지스터로 이를 알리고 CPU를 통해 필터 드라이버(16)로 하여금 상기 체크된 '아이들모드'에 해당하는 PC 상태 정보 (여기서는 4비트 2진 정보: 1001) 를 H_sync 신호의 헤더부에 삽입하여 모니터(30)로 전송하도록 하며(S12), 추후 모니터에서는 그에 매칭되도록 인버터 전원(19V)을 턴오프하게 된다.

이후 계속해서, 상기 OS(10c)는 딥슬립 모드인지 여부를 확인하기 위하여, 화면 변화율이 z% (일례로 2%) 미만인지 여부를 체크하게 되는바(S13), 상기 S13 단계에서의 판단 결과, 화면 변화율이 상기 z% 이상이면 계속해서 주기적으로 반복 체크하고, 화면 변화율이 상기 z% 미만이면 필터 드라이버(16)로 하여금 상기 체크된 '딥슬립 모드'에 해당하는 PC 상태 정보 (여기서는 4비트 2진 정보: 1000) 를 H_sync 신호의 헤더부에 삽입하여 모니터(30)로 전송하도록 하며(S14), 추후 모니터에서는 그에 매칭되도록 Vcc 회로전원(3~5V)을 턴오프하게 된다. 아울러, 상기 S14 단계에서는, 딥슬립 모드 상태가 CPU의 상태 레지스터 및 칩셋에도 통보되는바, 딥슬립 모드에 매칭하여 상기 시스템버스(15)를 비활성화하도록 PME# 단자를 'H'로 하고 GPU 데이터 전송을 오프시킴으로써, 더욱 절전을 행하게 된다.

이제, 칩셋(14)은 신규 이미지가 입력되는지 여부를 체크하게 되는바(S15), 신규 이미지가 입력되는 경우에는, 정상 상태로 돌아감을 알려주는 PC 상태 정보 (여기서는 4비트 2진 정보: 1111) 를 H_sync 신호의 헤더부에 삽입하여 모니터(30)로 전송하도록 하면서(S20), S3 단계로 리턴하여 처음부터 다시 진행하게 되는바, 추후 모니터에서는 그에 매칭되도록 정상 동작으로 복귀하게 된다.

반면 상기 S15 단계에서의 판단 결과, 일정 기간 동안 신규 이미지 입력이 없는 경우에는, 다시 슬립 대기시간(Ts) (일례로 30초) 만큼 대기한 후에(S16), RAM에 공급되는 최소 전원만을 남기고 모두 비활성화하는 'Suspended to RAM' 상태로 진행하게 된다(S17). 물론, 상기 S16 단계에서 상기 슬립 대기시간(Ts) 만큼 경과하였는지를 체크하여, 상기 슬립 대기시간(Ts) 만큼 경과하지 않았으면 S15 단계로 진행하여 계속해서 주기적으로 신규 이미지 입력 여부를 체크하게 된다.

이제, 칩셋(14)은, PC 본체의 딥슬립 모드나 오프 모드로 진행해야 할지 여부를 정하기 위하여, 마지막으로 웨이크업 발생 여부를 다시 한번 체크하게 되는바(S18), 웨이크업이 발생하였으면 역시 S3 단계로 리턴하여 처음부터 다시 진행하고, 일정 시간 내에 웨이크업이 발생하지 않으면 'SLP4#' 단자 출력을 'H'로 하여 5VSB 대기전원 스위치(151)를 오프시키고(S19), 프로세스를 종료하게 된다.

마지막으로, 상기 도 10에 대응되는 도 11을 참조하여, 모니터 측의 프로세스를 상술한다.

도 11에서 보는 바와 같이, 먼저 모니터(30)의 MCU(31)는, PC가 켜졌는지 여부를 확인하기 위하여, H_sync 입력신호 여부를 확인하게 된다(S21).

그리하여 상기 S21 단계에서의 판단 결과, H_sync 입력신호가 없으면 계속해서 반복하여 주기적으로 체크하고, H_sync 입력신호가 있으면 'GPIO 1' 단자의 출력을 'H'로 하여 모니터용 SMPS 전원을 턴온시키게 된다(S22).

이후, 입력된 비디오 신호가 프레임의 시작인지 여부를 체크하여(S23), 아니면 계속해서 체크하고, 프레임의 시작이면 H_sync에 PC 상태 정보 '1011'이 있는지 여부를 판단하게 된다(S24).

그리하여, H_sync에 PC 상태 정보 '1011'이 없으면 (PC 상태 정보인 4비트 2진 정보가 '1111'이면 정상동작으로서 실질적인 PC 상태 정보가 없는 것으로 인식됨), 상기 S23 단계로 리턴하여 반복 수행하고, H_sync에 PC 상태 정보 '1011'이 있으면, S31 내지 S33 단계의 셀프 리플래쉬 모드 동작을 취하게 된다.

상기 셀프 리플래쉬 모드 동작(S31~S33)은, PC로부터의 비디오 신호를 해석하여 실제 LED 패널에 인가되어질 화소 데이터를 생성하지 않고, 현재 디스플레이어에 출력된 화상 이미지를 캡쳐하였다가 동일 프레임을 그대로 반복하여 디스플레이하여 주는 것이다(S31). 따라서 비디오 신호를 해석하는데 따른 전력 소비를 절감할 수 있게 된다.

이후, MCU(31)는, H_sync에 PC 상태 정보 '1111'이 있는가 여부를 체크하게 되는바(S32), H_sync에 PC 상태 정보 '1111'이 있는 경우에는, 도 10의 S20 단계에서와 같이, GPU 외부로부터 신규 이미지 (새로운 비디오 신호) 가 입력되었다는 것을 의미한다. 따라서, 이 경우에는, 셀프 리플래쉬 모드를 중지하고, 입력되는 이미지 정보를 PC로부터 받아서 그에 해당하는 새로운 이미지를 디스플레이하고 난 후(S33), 상기 S23 단계로 리턴하여 처음부터 다시 수행한다.

반면, 상기 S32 단계에서의 판단 결과, H_sync에 PC 상태 정보 '1111'이 있지 않은 경우에는, 계속해서 H_sync에 PC 상태 정보 '1010'이 있는가 여부를 체크하게 되는바(S34), 그렇지 않으면 주기적으로 반복하여 체크하고, H_sync에 PC 상태 정보 '1010'이 있는 경우에는, 기 설정된 바와 같이 모니터 밝기 조절을 행하게 된다(S35).

이후, 상기 MCU(31)는, PC 상태 정보인 4비트 2진 정보가 아이들 모드 표시값 (일례로 '1001') 인지 여부를 체크하는바(S36), 상기 아이들 모드 표시값 (일례로 '1001') 에 해당할 경우에는, MCU는 'GPIO 4' 단자를 통하여 상기 모니터용 SMPS(32)의 제2 스위치(32b)로 인버터 전원(19V)에 해당하는 '전원2'를 오프시키는 신호를 발하도록 한다(S37).

계속해서, 상기 MCU(31)는, PC 상태 정보인 4비트 2진 정보가 딥슬립 모드 표시값 (일례로 '1000') 인지 여부를 체크하는바(S38), 상기 딥슬립 모드 표시값 (일례로 '1000') 에 해당할 경우에는, MCU는 'GPIO 4' 단자를 통하여 상기 모니터용 SMPS(32)의 제1 스위치(32a) 및 제2 스위치(32b)로, 인버터 전원(19V)에 해당하는 '전원2'는 물론 Vcc 전원(3~5V)에 해당하는 '전원1'도 오프시키는 신호를 발하도록 한다(S39).

마지막으로, 상기 MCU(31)는, 모니터를 종료하기에 앞서, 모니터 자체적인 웨이크업 발생 여부를 조사하게 되는바(S40), 예를들어 모니터 키 컨트롤부로부터 키 신호가 입력된다거나 PC로부터 특별한 신호가 입력된다든지 하는 경우에는 모니터를 종료해서는 안 되기 때문이다.

즉, 웨이크업 발생 여부를 조사하여(S40), 웨이크업이 발생한 경우에는 S23 단계로 리턴하여 처음부터 다시 수행하고, 일정 시간 동안 (일례로 30초) 웨이크업이 발생하지 않은 경우에는, 일정 시간 (일례로 30초) 만큼 대기한 후에(S41), MCU는 'GPIO 1' 단자를 통하여 상기 모니터용 SMPS(32)의 모든 전원을 오프시키는 신호를 발하도록 하고, 모든 프로세스를 종료한다.

따라서, 상기 제2 종래기술에 의하면, OS에서 현재 PC 사용 상태를 기존의 자원으로 간단히 체크하고, 필터 드라이버를 통해 현재 PC 사용 상태에 해당하는 정보를 기존의 비디오 데이터의 H_sync 신호에 실어서 기존의 모니터의 MCU로 전송하기 때문에, 별도의 마이컴이나 커넥터와 같은 새로운 하드웨어의 추가도 불필요하다는 장점이 있으며, 특히, 기존의 비디오 데이터의 H_sync 신호에 실어 보내되 헤더부에 실어서 전송하기 때문에 데이터 추출 시의 에러도 방지되면서, 더욱이, 새로운 프레임이 시작될 때의 헤더부에 실어서 전송하기 때문에, 빈번히 체크하지 않아도 되므로 오버 로드의 문제도 발생하지 않는다는 추가적인 장점들이 있다.

그러나, 상기 제1 종래기술의 경우에는 컴퓨터 본체에서의 절전 기술에 제한되며, 특히 모니터의 경우 실행되는 프로그램에 따라서 밝기가 다소 어둡더라도 전혀 문제가 없는 경우가 있는가 하면 게임이나 동영상 실행의 경우에는 밝기가 충분하여야 제대로 프로그램을 수행가능하다는 식의 실행되는 프로그램별 차이가 존재하는바, 상기 제1 종래기술의 경우에는 이러한 실행 프로그램별 차이점을 무시하고 일률적으로 모니터 밝기를 동일하게 적용함으로써, 모니터 디스플레이에 있어서 불필요한 에너지 낭비가 발생하였다.

아울러, 제2 종래기술의 경우에는, 컴퓨터 본체의 상태에 따라서 상이한 디스플레이를 행함으로써 모니터 밝기를 조절한다는 특징이 있기는 하지만, 프로그램별로 이를 세분화하지는 않았기 때문에, 굳이 모니터 밝기를 밝게할 필요성이 없는 문서 작업의 경우나 e-book 실행의 경우에도 동일한 밝기를 유지하여 불필요한 에너지 낭비를 유도하였다는 한계가 존재하였으며, 모니터 자체 분석에 따라 에너지 낭비를 줄이는 프로세스가 실행되기는 하지만, 이를 분석하기 위하여 또다른 시간과 에너지를 소비한다는 문제점이 있었다.

특허 제2088006호 (리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템 및 방법) 특허 제1967260호 (컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법 및 이를 활용한 에너지 절감형 모니터를 갖는 컴퓨터 시스템)

본 발명자들은, 이상의 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 제1 종래기술에 의한 컴퓨터 본체(10)의 구성을 차용하면서 모니터 절전을 행하되, 특히 실행 프로그램들을 화면 밝기를 차별적으로 제어하기 위한 그룹으로 분류하고, 정해진 상이한 실행 그룹별 정보를 CPU PM(Power Management)과 함께 모니터측으로 전송함으로써, 모니터 측에서 간단히 세부적으로 절전을 행할 수 있는, 신규한 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치 및 방법, 그리고 이를 포함하는 컴퓨터 시스템을 제안하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법은, CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보가 코딩된 DDC CI 이벤트 정보를 받아들여 절전을 위한 제어형태의 변화 필요성 여부를 분석하는 검출신호 분석부(520); 상기 검출신호 분석부(520)로부터 전달되어진 DDC CI 이벤트 정보를 이용하여 실제 모니터 절전 제어동작을 수행하는 DPMS (Display Power Management Signaling) 제어부(540); 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 CPU PM 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 스위칭 제어신호에 의해 인버터 및 모니터 회로전원(600)의 오프 동작을 수행하게 되는 스위치부(560); 및 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 실행 프로그램그룹 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 디밍 제어신호에 의해 디머부(700)의 실행 프로그램별 상이한 디밍 동작을 수행하게 되는 조정부(570); 를 포함하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법으로서, (f) 컴퓨터 본체(10)로부터 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인지? 여부를 체크하는 단계(S8); (g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 상기 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드가 아니면 계속해서 체크하고, DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인 경우에는 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 있는지 여부를 체크하는 단계(S9); (h) 상기 (g) 단계에서의 판단 결과, 상기 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 없으면 상기 (f) 단계로 진행하여 계속해서 반복 수행하고, 이벤트 정보의 변화가 있는 경우에는, 제어 형태의 변화가 필요한가? 여부를 체크하는 단계(S10); 및 (j) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제어 형태의 변화가 필요하지 않으면 계속해서 체크하고, 제어 형태의 변화가 필요한 경우에는, DPMS 제어부(540)로 DDC CI 이벤트 신호를 전달하며, 상기 DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 정보에 따른 디밍 제어신호를 상기 조정부(570)로 발생시킴으로써, 디머부(700)가 각 실행 프로그램그룹에 매칭되는 백라이트 디밍 동작을 수행하여 모니터 절전을 행하게 하도록 하는 단계(S11); 를 포함하되, 상기 실행 프로그램그룹 정보는, 모니터를 가장 밝게 유지하여야 하는 제1 그룹에 속하는 실행 프로그램그룹 정보로부터, 모니터를 가장 어둡게 유지하여도 되는 제n 그룹(n≥3)에 속하는 실행 프로그램그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한 바람직하게는, 유저의 컴퓨터 사용 패턴을 분석하여, 웨이크업 시간, 실행 프로그램그룹 정보 등의 사용자 패턴을 분석하여 분석된 정보를 피드백부(550)를 통해 저장부(530)에 저장하는 사용자패턴 분석부(580); 를 더 포함하며, 상기 DPMS 제어부(540)는 DPMS 제어시 업데이트된 유저의 사용자 패턴을 참작하여 웨이크업 시간 및 제어 대기시간 등의 변수를 조정함으로써, 유저에게 맞는 최적의 절전 동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

삭제

다른 한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 측면에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법은, CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보가 코딩된 DDC CI 이벤트 정보를 받아들여 절전을 위한 제어형태의 변화 필요성 여부를 분석하는 검출신호 분석부(520)와, 상기 검출신호 분석부(520)로부터 전달되어진 DDC CI 이벤트 정보를 이용하여 실제 모니터 절전 제어동작을 수행하는 DPMS (Display Power Management Signaling) 제어부(540)와, 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 CPU PM 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 스위칭 제어신호에 의해 인버터 및 모니터 회로전원(600)의 오프 동작을 수행하게 되는 스위치부(560)와, 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 실행 프로그램그룹 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 디밍 제어신호에 의해 디머부(700)의 실행 프로그램별 상이한 디밍 동작을 수행하게 되는 조정부(570)를 포함하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치(50); 및 상기 모니터 장치에 DDC CI 이벤트 정보를 전달하는 컴퓨터 본체(10); 를 포함하되, 상기 컴퓨터 본체(10)는, 상위 레이어로서의 유저 스페이스(100)와 중간 레이어로서의 커널 스페이스(200)를 포함하며, 상기 유저 스페이스(100)는 OS(110)와 유저 인터페이스(120) 및 명령 및 유틸리티(130)를 포함하며, 상기 커널 스페이스(200)는 최상층의 파일 서비스(210)와, 최하층의 I/O 장치 드라이버(260) 및 중간층의 네트워크 서비스(220), 프로세스 관리자(230), 리소스 할당(240) 및 버츄얼메모리 관리자(250)를 포함하여 이루어지는 컴퓨터 시스템이고, 상기 유저 스페이스(100)는, 프로세서 관리자 앱(160) 및 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)를 더 포함하며, 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)와 리소스 모니터링(140) 기능과 접속되며, 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 리소스모니터를 모니터링함으로써 현재 실행 앱(프로세스)을 확인하고, 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)로부터 현재 실행 앱이 어떤 그룹의 프로그램인지를 파악하여 이를 코딩하고 디스플레이 제어부(280) 및 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 모니터 측으로 전달하게 되는, 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법으로서, (a) 프로세서 관리자 앱(160)이 실행되면(S1), 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 리소스모니터를 모니터링하는 단계(S2); (b) 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 CPU PM상태 및 실행 프로그램을 확인하여, CPU PM상태의 변화 혹은 실행 프로그램의 변화가 있는지 여부를 체크하게 되는 단계(S3); (c) 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 변화가 없으면 계속해서 체크하고, 변화가 있으면, 실행 프로그램 그룹 DB를 로딩하여(S4), CPU PM 또는 실행 프로그램 그룹 정보를 코딩한 후, 모니터(50)로 전달하는 단계(S5); (f) 상기 (c) 단계 후, 상기 컴퓨터 본체(10)로부터 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인지? 여부를 체크하는 단계(S8); (g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 상기 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드가 아니면 계속해서 체크하고, DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인 경우에는 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 있는지 여부를 체크하는 단계(S9); (h) 상기 (g) 단계에서의 판단 결과, 상기 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 없으면 상기 (f) 단계로 진행하여 계속해서 반복 수행하고, 이벤트 정보의 변화가 있는 경우에는, 제어 형태의 변화가 필요한가? 여부를 체크하는 단계(S10); (j) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제어 형태의 변화가 필요하지 않으면 계속해서 체크하고, 제어 형태의 변화가 필요한 경우에는, DPMS 제어부(540)로 DDC CI 이벤트 신호를 전달하며, 상기 DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 정보에 따른 디밍 제어신호를 상기 조정부(570)로 발생시킴으로써, 디머부(700)가 각 실행 프로그램그룹에 매칭되는 백라이트 디밍 동작을 수행하여 모니터 절전을 행하게 하도록 하는 단계(S11); (k) 상기 (j) 단계 후, DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 중에서 CPU PM 정보를 나타내는 코드가 OFF 상태를 나타내는 신호인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S12); 및 (n) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 오프 상태가 아니면 상기 (f) 단계(S8)로 진행하여 반복 수행하고, 오프 상태인 경우에는, 일정 시간 대기 후(S13), 웨이크업 여부를 체크하는 단계(S14); 를 포함하며, (p) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업 상태이면 바로 혹은 사용자 패턴 분석 루틴(S15~S16) 실행 후 상기 (f) 단계로 리턴하는 루틴을 실행하고, (s) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과, 일정 시간 후에도 웨이크업 상태가 아니면 전원 OFF 동작을 실행하는 루틴(S21~S23)을 실행하게 되며, 상기 실행 프로그램그룹 정보는, 모니터를 가장 밝게 유지하여야 하는 제1 그룹에 속하는 실행 프로그램그룹 정보로부터, 모니터를 가장 어둡게 유지하여도 되는 제n 그룹(n≥3)에 속하는 실행 프로그램그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (p) 루틴은, (p1) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생한 경우에는, CPU PM 및 제어형태의 대기시간 등에 대한 사용자 패턴 조정이 필요한가? 여부를 체크하는 단계(S15)와, (p2) 상기 (p1) 단계에서의 판단 결과, 조정이 필요하다고 판단되면, 사용자 패턴 분석 결과로서의 업데이트된 정보 (웨이크업 시간, 실행 프로그램그룹 정보, 제어 대기시간, 등) 를, 피드백부(550)를 통해 저장부(530)에 저장하는 단계(S16)와, (p3) 상기 (p1) 단계에서의 판단 결과, 조정이 필요하지 않다고 판단되거나, 상기 (p2) 단계 후에, 인버터 및 회로 전원을 ON하고(S17) 상기 (f) 단계(S8)로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 (s) 루틴은, (s1) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과 일정 시간 후에도 웨이크업 상태가 아니면, 다시 일정 시간 대기 후(S21), DDC 5V 대기 전원이 '하이'인지 여부? 를 체크하는 단계(S22)와, (s2) 상기 (s1) 단계에서의 판단 결과, DDC 5V 대기 전원이 '하이'인 경우에는 인버터 및 회로 전원을 ON하고(S17) 상기 (f) 단계(S8)로 리턴하는 단계와, (s3) 상기 (s1) 단계에서의 판단 결과, 상기 DDC 5V 대기 전원이 '로우'인 경우에는, 상기 스위치부(560)를 통하여 모니터 회로전원(600)을 '오프'하고, 모니터 절전 제어 프로세스를 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, (d) 상기 (c) 단계 후, 모니터(50)의 모니터 제어부(500)는, 검출신호 분석부(520)를 통해 현재 모니터 전원이 ON 상태인지? 여부를 조사하는 단계(S6); 및 (e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과, ON 상태가 아니면 자동 모니터 ON 신호를 출력하여 모니터 ON을 시키고 나서(S7), 상기 (f) 단계로 진행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치 및 방법에 따르면, 컴퓨터의 실행 그룹별 정보 및 CPU PM 정보에 따라 모니터의 밝기 및 회로전원을 제어함으로 세미하게 에너지를 절감하는 것이 가능하다.

더욱이, 모니터 자체적으로 사용자 습관에 따라 절전제어 대기시간 등을 자동 업데이트 하여 사용 효율성을 높이는 것이 가능하고, 실행 그룹별(게임, 동영상, 인터넷, 문서작업 등) 정보 및 CPU의 PM 정보를 같이 분석하여 절전 안전성을 높였으며, 컴퓨터의 정보를 토대로 제어하기 때문에 모니터 자체 분석에 따른 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 게다가, VGA 정보를 모니터로 전송 및 제어를 위하여 가상 드라이버(virtual Driver) 등을 통하여 전송하는 기존 방식보다 심플하게 VGA 드라이버의 모듈에 정보를 업데이트하기 때문에 개발기간을 단축하고, 호환성을 높일 수 있다.

상기 목적 및 효과 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 계층 구조의 운영 체제의 개념도.
도 2는 프로세스, 서비스 연결된 핸들 및 모듈에 대한 리소스 모니터 화면의 일예.
도 3은 프로세스에 대한 리소스 모니터 화면의 일 예.
도 4는 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 시스템의 블록도.
도 5 및 도 6은, 제1 종래기술에 따른 리소스모니터 분석을 통한 컴퓨터 시스템의 에너지 절감 방법의 흐름도.
도 7은 작업 관리자 화면의 일 예.
도 8은 제2 종래기술에 따른 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법을 위한 에너지 절감형 컴퓨터 시스템의 블록도.
도 9는 도 8의 H-Sync 신호에 컴퓨터의 상태정보를 전송하는 방식을 보여주는 타이밍 챠트도.
도 10은 제2 종래기술에 따른 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법의 컴퓨터 본체 측의 동작흐름도.
도 11은 제2 종래기술에 따른 컴퓨터의 상태에 따라 모니터의 절전을 행하는 방법의 모니터 측의 동작흐름도.
도 12는 본 발명에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템의 블록도.
도 13은 본 발명에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법의 흐름도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.

도 12는 본 발명에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템의 블록도이고, 도 13은 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법의 흐름도이다.

다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

(본 발명의 최적 실시예에 따른 에너지 절감 모니터 장치)

우선, 본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치에 대하여, 도 12를 참조하여 설명한다.

본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치에 연결되는 컴퓨터 본체(10)에 대해서는 역시, 도 1 및 도 4에서와 유사하게, 도 12의 상반부에서 보는 바와 같이, 상위 레이어로서의 유저 스페이스(100)는, OS(110)와 유저 인터페이스(120) 및 명령 및 유틸리티(130)로 나타내어질 수 있고, 중간 레이어로서의 커널 스페이스(200)는, 최상층의 파일 서비스(210)와, 최하층의 I/O 장치 드라이버(260) 및 중간층의 네트워크 서비스(220), 프로세스 관리자(230), 리소스 할당(240) 및 버츄얼메모리 관리자(250)를 포함한다.

본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치는, 여기에 추가하여, 프로세서 관리자 앱(160) 및 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)가 필요하며, 다시 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)와 리소스 모니터링(140) 기능과 접속되어 진다.

그리하여, 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 도 12 및 도 13에서 보는 바와 같은 리소스모니터를 모니터링함으로써 현재 실행 앱(프로세스)을 확인하고, 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)로부터 현재 실행 앱이 어떤 그룹의 프로그램인지를 파악하여 이를 일례로 8비트로 코딩하고 이를 디스플레이 제어부(280) 및 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 모니터 측으로 전달하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 커널 공간(200)에는, 디스플레이 제어부(280) 및 I/O 장치 PM 제어부(290)가 추가되는바, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)는, 현재 진정한 실행 중이 아닌 앱이나 프로세스들의 현재 상태 정보를 상기 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)에 저장한 후, 실제 실행되는 앱이나 프로세스들을 제어하면서 현재 실제 실행되는 앱이나 프로세스들과 무관한 프로세스들은 비활성화하며, 추가적으로 상기 디스플레이 제어부(280)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)로부터의 지시에 따라 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 CPU PM 및 실행 프로그램그룹 정보를 전달하며, 상기 I/O 장치 PM 제어부(290)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)로부터의 지시에 따라 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 하드웨어 중 I/O 장치를 끄거나 중지시키게 된다.

즉, 상기 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)는, 실행 프로그램그룹에 관한 정보를 저장하고 있으며, 상기 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)는 현재 상태를 저장한 후에 복귀할 때 필요한 정보를 가지고 있으며, 상기 파일 관리자 및 장치 관리자(165)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160)이 특정 프로세스를 중지 후 재실행시 파일들이 로드되고 디바이스를 슬립시킬 때 필요하게 된다.

참고로, 상기 실행 프로그램그룹은, 여러가지 방식으로 그룹핑이 가능하나, 본 발명에서는 모니터 화면의 밝기를 어느 정도로 밝게 할 것인지 여부를 기준으로 그룹핑되도록 하는 것이 절전에 효과적이며, 일례로 게임이나 동영상의 경우에는 제일 밝은 제1 그룹으로, 인터넷의 경우 제2 그룹으로, 파워 포인트 등의 칼라 문서작업 실행 프로그램의 경우에는 제3 그룹으로, 그리고 e-book과 같은 흑백 문서작업의 실행 프로그램은 가장 어두운 제4 그룹으로 그룹핑되어질 수 있다.

DDC (Display Data Channel) 채널을 통해 전달되는 DDC CI 이벤트 정보는, 일례로 [표 2]와 같이 코딩될 수 있다. 즉, 첫 번째 2자리는, CPU PM 및 실행 프로그램그룹 정보를 나타내는 식별 코드(00)를, 두 번째 3자리는, CPU PM 정보를, 그리고 세 번째 3자리는, 프로그램그룹 정보를 나타내도록 코딩되어진다.

두 번째 3자리의 CPU PM 정보(111~010)는 각각, CPU 상태를 C0 에서 C8 까지 나타내는바, CPU PM 정보가 '111'에서 '110'까지는 CPU 상태가 실행 혹은 웨이크업 상태임을 나타내며, CPU PM 정보가 '101'에서 '010'까지는 CPU 상태가 오프 상태임을 나타낸다.

세 번째 3자리의 프로그램그룹 정보(000~111)는 각각, 같은 실행(C0) 상태이더라도, 상기 실행 프로그램이 어느 그룹에 속하는지를 나타내는바, '000'은 가장 밝은 제1 그룹(동영상이나 게임 실행 프로그램)을, '001'은 두번째 밝은 제2 그룹(인터넷 실행 프로그램)을, '010'은 세번째로 밝은 제2 그룹(칼라문서 작업 실행 프로그램)을, '011'은 가장 어두운 제4 그룹(흑백문서 작업 실행 프로그램)을 나타내도록 할 수 있는바, 일종의 세부적인 디밍 제어신호로 볼 수 있다.

신호	CPU PM	제어형태
00111000	C0	Dimmer 1단계
00111001	C0	Dimmer 2단계
00111010	C0	Dimmer 3단계
00110011	C1e	Dimmer 4단계
00101100	C3	인버터 Off
00100101	C6	회로 Off
00011110	C7	전원 Off
00010111	C8	전원 Off

이제, 상기 리소스 모니터링(140)에 의해 획득된 CPU PM 정보 및 상기 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)를 참조하여 현재 실행되고 있는 프로그램들의 프로그램그룹 정보는 코딩되어 프로세서 관리자 앱(160)으로부터 디스플레이 제어부(280)를 통해 상기 I/O 장치 드라이버(260)로 전달되며, 상기 I/O 장치 드라이버(260)로 전달된 CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보(일례로 8비트 디지트)는 VGA/DVI/HDMI 커넥터(400)를 통하여 DDC 채널을 통하여 모니터(20) 측으로 전달된다.

상기 I/O 장치 PM 제어부(290)는, 상기 프로세서 관리자 앱(160) 내의 파일 관리자 및 장치 관리자(165)로부터의 지시에 따라 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 하드웨어 중 I/O 장치를 끄거나 중지시키게 된다.

계속해서, 도 12의 하반부를 참조하여, 모니터(50)의 동작을 상술하면, CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보가 코딩된 DDC CI 이벤트 정보는, 모니터 입력이미지 인터페이스(510) 및 검출신호 분석부(520)로 전달되어지며, 이를 이용하여 DPMS (Display Power Management Signaling) 제어부(540)에서 실제 모니터 절전 동작을 수행하게 된다.

먼저, DPMS 제어부(540)는, 맨 앞자리 디지트가 '00'이면 다음 디지트 6자리를 CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보로 인식하게 되는바, 스위치부(560)를 통해 다음 세자리 디지트가 '101'이하이면 인버터 및 모니터 회로전원(600)의 오프 동작을 수행하게 되는바, 보다 구체적으로는 [표 2]에서 보는 바와 같이, '101'이면 CPU 상태가 C3 상태(CPU sleep 상태)인 것으로 파악하여 인버터 오프 동작을, '100'이면 C6 상태(이하 CPU 오프 상태)로 파악하여 모니터 회로도 오프 동작을, 그리고 '011'이면 C7 상태로 파악하여 최소 대기전원 인식부를 제외하고 전체 전원 오프 동작을 수행하게 되며, '010'이면 C8 상태로 파악하여 모든 모니터 전원 오프 동작을 수행하게 된다.

아울러, DPMS 제어부(540)는, 스위치부(560)를 통해 식별코드 다음의 세자리 디지트가 '110' 이상이면 CPU 동작 상태이므로 모니터 역시 'ON' 상태로 유지하게 되는바, 다만, 절전을 위해 조정부(570)를 통해 백라이트 장치의 디머(Dimmer)(700)가 디밍 동작을 수행하도록 하는바, 보다 구체적으로는 실행 중인 프로그램의 그룹이 어느 그룹에 속하는지를 실행 프로그램그룹 정보(DDC CI 이벤트 정보의 마지막 3비트)를 통해 파악하여, 그에 맞는 디밍 동작을 수행하게 된다.

즉, 마지막 3자리 디지트가 '000'이면 모니터를 가장 밝게 유지하여야 하는 제1 그룹에 속하는 실행 프로그램 동작 중이므로(동영상이나 게임 실행 중), [표 2]에서 보는 바와 같이 디머 제1 단계를 수행하고, '001'이면 제2 그룹에 속하는 실행 프로그램 동작 중이므로(인터넷 실행 중), [표 2]에서 보는 바와 같이 디머 제2 단계를 수행하며, '010'이면 제3 그룹에 속하는 실행 프로그램 동작 중이므로(칼라 문서 작업 중), [표 2]에서 보는 바와 같이 디머 제3 단계를 수행한다.

디머 제4 단계는, 마지막 3자리 디지트가 '011'인 경우에 수행되며, 모니터를 가장 어둡게 유지하여도 되는 제4 그룹에 속하는 실행 프로그램 동작 중일 경우에(흑백 문서작업 중) 수행되는바, 다만 실질적인 절전 효과를 위해, CPU 아이들 상태에 속하는 C1 상태나 C1e 상태와 연계하여 수행되어도 된다. 즉, CPU PM 정보가 '110' 이고 실행 프로그램그룹 정보가 '011'일 경우, 디머 제4 단계가 실행되도록 한다.

여기에 추가하여, 도 12의 사용자패턴 분석부(580)는, 유저의 패턴을 분석하여, 웨이크업 시간, 실행 프로그램그룹 정보 등을 분석하여 분석된 정보를 피드백부(550)를 통해 저장부(530)에 저장하게 되며, 이후 DPMS 제어시 업데이트된 유저의 사용자 패턴을 참작하여 웨이크업 시간 및 제어 대기시간 등을 조정함으로써, 유저에게 맞는 최적의 절전 동작을 수행하도록 한다.

(본 발명의 최적 실시예에 따른 모니터 장치의 에너지 절감 방법)

이제, 본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법에 대하여, 도 13을 참조하여 설명한다.

본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법은, 우선, 도 13에서 보는 바와 같이, 프로세서 관리자 앱(160)이 실행되면(S1), 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 도 12 및 도 13에서 보는 바와 같은 리소스모니터를 모니터링함으로써(S2), 현재 CPU PM상태 및 실행 프로그램을 확인하여, CPU PM상태의 변화 혹은 실행 프로그램의 변화가 있는지 여부를 체크하게 된다(S3).

상기 S3 단계에서의 판단 결과, 변화가 없으면 계속해서 체크하고, 변화가 있으면, 실행 프로그램 그룹 DB를 로딩하여(S4), CPU PM 또는 실행 프로그램 그룹 정보를 코딩한 후, 디스플레이 제어부(280) 및 I/O 장치 PM 제어부(260) 그리고 VGA/DVI/HDMI 커넥터(400)를 통해 모니터(50)로 전달하게 된다(S5).

이제, 모니터(50)의 모니터 제어부(500)는, 검출신호 분석부(520)를 통해 현재 모니터 전원이 ON 상태인지? 여부를 조사하고(S6), ON 상태가 아니면 자동 모니터 ON 신호를 출력하여 모니터 ON을 시키고(S7), 이제 본격적인 절전 동작으로 진행하는바, 먼저, VGA/DVI/HDM 커넥터(400)를 통해 컴퓨터 본체(10)로부터 입력된 신호의 식별코드가 '00' 인지? 여부를 체크한다(S8).

S8 단계의 판단 결과, 상기 입력된 신호의 식별코드가 '00' 이 아니면 계속해서 체크하고, '00' 인 경우에는 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 있는지 여부를 검사하며(S9), 없으면 상기 S8 단계로 진행하여 계속해서 반복 수행하고, 이벤트 정보의 변화가 있는 경우에는, 제어 형태의 변화가 필요한가? 여부를 체크하게 된다(S10).

역시 상기 S10 단계에서의 판단 결과, 제어 형태의 변화가 필요하지 않으면 계속해서 체크하고, 제어 형태의 변화가 필요한 경우에는, DPMS 제어부(540)로 DDC CI 이벤트 신호를 전달하며, 상기 DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 정보에 따른 디밍 제어신호를 상기 조정부(570)로 발생시킨다(S11). 따라서, 이 경우, 디머부(700)는, 상기 [표 2]에서 보는 바와 같이 각 실행 프로그램그룹에 매칭되는 백라이트 디밍 동작을 수행하여, 모니터 절전을 행하게 된다.

이후, DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호가 (보다 구체적으로 이벤트 신호 중에서 CPU PM 정보를 나타내는 코드가), OFF 상태를 나타내는 신호인지? (즉, 이벤트 코드가 '00101100' ~ '00010111' 범위의 신호인지?) 여부를 체크하게 되는바(S12), 상기 S12 단계에서의 판단 결과, 오프 상태가 아니면 상기 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 진행하여 반복 수행하고, 오프 상태인 경우에는, 일정 시간 대기 후(S13), 웨이크업 여부를 체크하여(S14), 웨이크업 상태이면 바로 혹은 사용자 패턴 분석 루틴(S15~S16) 실행 후 상기 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 리턴하고, 일정 시간 후에도 웨이크업 상태가 아니면 전원 OFF 동작을 실행하는 루틴(S21~S23)을 실행하게 된다.

보다 구체적으로는, 기 정해진 일정 시간 내에 웨이크업 여부를 체크한 결과(S14), 웨이크업이 발생한 경우에는, 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 이행하나, 그 전에 사용자 패턴 분석 루틴(S15~S16) 실행 후 상기 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 리턴하는 것이 바람직한바, 이를 위해 CPU PM 및 제어형태의 대기시간 등에 대한 조정이 필요한가? 여부를 체크하여(S15), 상기 S15 단계에서 조정이 필요하지 않다고 판단되면 바로 인버터 및 회로 전원을 ON하고(S17) 상기 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 리턴하며, 상기 S15 단계에서 조정이 필요하다고 판단되면, 사용자 패턴 분석 결과로서의 업데이트된 정보 (웨이크업 시간, 실행 프로그램그룹 정보, 제어 대기시간, 등) 를, 피드백부(550)를 통해 상기 저장부(530)에 저장하고(S16), 인버터 및 회로 전원 ON 후(S17) 상기 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 리턴한다.

한편, 상기 S14 단계에서의 판단 결과 일정 시간 후에도 웨이크업 상태가 아니면 전원 OFF 동작을 실행하는 루틴(S21~S23)을 실행하게 되는바, 먼저 다시 일정 시간 대기 후(S21), 마지막으로 DDC 5V 대기 전원이 '하이'인지 여부? 를 체크하여(S22), DDC 5V 대기 전원이 '하이'인 경우에는 아직 완전 오프 상태가 아니고 다시 상기 S17 단계를 거쳐 상기 절전 동작 프로세스의 처음 단계(S8)로 리턴하며, 상기 S22 단계에서 상기 DDC 5V 대기 전원이 '로우'인 경우에는, 상기 스위치부(560)를 통하여 모니터 회로전원(600)을 '오프'하고, 본 발명의 모니터 절전 제어 프로세스를 종료한다.

이와 같은 본 발명의 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치 및 방법에 의하면, 리소스모니터 분석을 통한 CPU PM 정보 외에도 실행 프로그램 그룹별 제어 신호를 통한다는 매우 간단한 방법으로, 현재 실행 앱의 성격에 비추어 가장 최적의 디밍 동작을 행함으로써, 최적의 에너지 절감을 꾀할 수 있으며, 특히 유저의 성향에 맞는 패턴으로 적응성의 절전 동작을 수행함으로써 더욱 불필요한 에너지 사용의 가능성을 획기적으로 줄임으로써, 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치 및 방법을 제공하는 것이 가능하다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

(제1 종래기술)(도 4)
100 : 유저 스페이스 110 : OS (Operating System)
120 : 유저 인터페이스 130 : 명령 및 유틸리티
140 : 리소스 모니터링 150 : 앱 연관 DB
160 : 프로세서 관리자 앱 165 : 파일 관리자 및 장치 관리자
170 : 프로세서 스레드 세이브 에어리어
200 : 커널 스페이스 210 : 파일 서비스
220 : 네트워크 서비스 230 : 프로세스 관리자
240 : 리소스 할당 250 : 버츄얼메모리 관리자
260 : I/O 장치 드라이버 270 : 커런트 프로세서 제어부
280 : 디스플레이 제어부 290 : I/O 장치 PM 제어부
(제2 종래기술)(도 8)
1 : 컴퓨터 본체
10 : 메인 보드 10c : OS
10c' : 윈도우 태스크 매니저 11 : CPU
12 : 비디오 드라이버 13 : 파워 버튼
14 : 칩셋(PCH) 15 : 시스템 버스
151 : 대기전원 스위치 152 : 동작전원 레귤레이터
16 : 필터 드라이버 17 : VBIOS
17' : 비디오 메모리 18 : 프로그래머블 논리 장치
19 : 비디오 DAC 19' : VGA 모니터
20 : 본체용 SMPS 21 : ATX 커넥터
30 : 모니터 30' : 디스플레이 컨트롤러
31 : MCU 32 : 모니터용 SMPS
32a, 32b : 전원 스위치 33 : 키 컨트롤부
35 : LVDS 패널 인터페이스 38 : 펌웨어
39 : 플래쉬 메모리
(본 발명)(도 12)
10 : 컴퓨터 본체
100 : 유저 스페이스 110 : OS (Operating System)
120 : 유저 인터페이스 130 : 명령 및 유틸리티
140 : 리소스 모니터링 150 : 실행 프로그램그룹 정보 DB
160 : 프로세서 관리자 앱 165 : 파일 관리자 및 장치 관리자
170 : 프로세서 스레드 세이브 에어리어
200 : 커널 스페이스 210 : 파일 서비스
220 : 네트워크 서비스 230 : 프로세스 관리자
240 : 리소스 할당 250 : 버츄얼메모리 관리자
260 : I/O 장치 드라이버
280 : 디스플레이 제어부 290 : I/O 장치 PM 제어부
400 : VGA/DVI/HDMI 커넥터
50 : 모니터
500 : 모니터 제어부 510 : 모니터 입력이미지 인터페이스
520 : 검출신호 분석부 530 : 저장부
540 : DPMS 제어부 550 : 피드백부
560 : 스위치부 570 : 조정부
580 : 사용자패턴 분석부
600 : 인버터 및 회로 전원
700 : 디머부

Claims

CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보가 코딩된 DDC CI 이벤트 정보를 받아들여 절전을 위한 제어형태의 변화 필요성 여부를 분석하는 검출신호 분석부(520);
상기 검출신호 분석부(520)로부터 전달되어진 DDC CI 이벤트 정보를 이용하여 실제 모니터 절전 제어동작을 수행하는 DPMS (Display Power Management Signaling) 제어부(540);
상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 CPU PM 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 스위칭 제어신호에 의해 인버터 및 모니터 회로전원(600)의 오프 동작을 수행하게 되는 스위치부(560); 및
상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 실행 프로그램그룹 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 디밍 제어신호에 의해 디머부(700)의 실행 프로그램별 상이한 디밍 동작을 수행하게 되는 조정부(570);
를 포함하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법으로서,
(f) 컴퓨터 본체(10)로부터 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인지? 여부를 체크하는 단계(S8);
(g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 상기 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드가 아니면 계속해서 체크하고, DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인 경우에는 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 있는지 여부를 체크하는 단계(S9);
(h) 상기 (g) 단계에서의 판단 결과, 상기 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 없으면 상기 (f) 단계로 진행하여 계속해서 반복 수행하고, 이벤트 정보의 변화가 있는 경우에는, 제어 형태의 변화가 필요한가? 여부를 체크하는 단계(S10); 및
(j) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제어 형태의 변화가 필요하지 않으면 계속해서 체크하고, 제어 형태의 변화가 필요한 경우에는, DPMS 제어부(540)로 DDC CI 이벤트 신호를 전달하며, 상기 DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 정보에 따른 디밍 제어신호를 상기 조정부(570)로 발생시킴으로써, 디머부(700)가 각 실행 프로그램그룹에 매칭되는 백라이트 디밍 동작을 수행하여 모니터 절전을 행하게 하도록 하는 단계(S11);
를 포함하되,
상기 실행 프로그램그룹 정보는, 모니터를 가장 밝게 유지하여야 하는 제1 그룹에 속하는 실행 프로그램그룹 정보로부터, 모니터를 가장 어둡게 유지하여도 되는 제n 그룹(n≥3)에 속하는 실행 프로그램그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 모니터 장치는,
유저의 컴퓨터 사용 패턴을 분석하여, 웨이크업 시간, 실행 프로그램그룹 정보 등의 사용자 패턴을 분석하여 분석된 정보를 피드백부(550)를 통해 저장부(530)에 저장하는 사용자패턴 분석부(580);
를 더 포함하며,
상기 DPMS 제어부(540)는 DPMS 제어시 업데이트된 유저의 사용자 패턴을 참작하여 웨이크업 시간 및 제어 대기시간 등의 변수를 조정함으로써, 유저에게 맞는 최적의 절전 동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법.
삭제
CPU PM 정보 및 실행 프로그램그룹 정보가 코딩된 DDC CI 이벤트 정보를 받아들여 절전을 위한 제어형태의 변화 필요성 여부를 분석하는 검출신호 분석부(520)와, 상기 검출신호 분석부(520)로부터 전달되어진 DDC CI 이벤트 정보를 이용하여 실제 모니터 절전 제어동작을 수행하는 DPMS (Display Power Management Signaling) 제어부(540)와, 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 CPU PM 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 스위칭 제어신호에 의해 인버터 및 모니터 회로전원(600)의 오프 동작을 수행하게 되는 스위치부(560)와, 상기 DDC CI 이벤트 정보 내의 실행 프로그램그룹 정보에 응하여 상기 DPMS 제어부(540)로부터의 디밍 제어신호에 의해 디머부(700)의 실행 프로그램별 상이한 디밍 동작을 수행하게 되는 조정부(570)를 포함하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치(50); 및
상기 모니터 장치에 DDC CI 이벤트 정보를 전달하는 컴퓨터 본체(10);
를 포함하되,
상기 컴퓨터 본체(10)는, 상위 레이어로서의 유저 스페이스(100)와 중간 레이어로서의 커널 스페이스(200)를 포함하며,
상기 유저 스페이스(100)는 OS(110)와 유저 인터페이스(120) 및 명령 및 유틸리티(130)를 포함하며, 상기 커널 스페이스(200)는 최상층의 파일 서비스(210)와, 최하층의 I/O 장치 드라이버(260) 및 중간층의 네트워크 서비스(220), 프로세스 관리자(230), 리소스 할당(240) 및 버츄얼메모리 관리자(250)를 포함하여 이루어지는 컴퓨터 시스템이고,
상기 유저 스페이스(100)는, 프로세서 관리자 앱(160) 및 프로세서 스레드 세이브 에어리어(170)를 더 포함하며, 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)와 리소스 모니터링(140) 기능과 접속되며,
상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 리소스모니터를 모니터링함으로써 현재 실행 앱(프로세스)을 확인하고, 실행 프로그램그룹 정보 DB(150)로부터 현재 실행 앱이 어떤 그룹의 프로그램인지를 파악하여 이를 코딩하고 디스플레이 제어부(280) 및 I/O 장치 드라이버(260)를 통해 모니터 측으로 전달하게 되는, 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법으로서,
(a) 프로세서 관리자 앱(160)이 실행되면(S1), 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 리소스 모니터(140) 기능을 사용하여 리소스모니터를 모니터링하는 단계(S2);
(b) 상기 프로세서 관리자 앱(160)은 CPU PM상태 및 실행 프로그램을 확인하여, CPU PM상태의 변화 혹은 실행 프로그램의 변화가 있는지 여부를 체크하게 되는 단계(S3);
(c) 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 변화가 없으면 계속해서 체크하고, 변화가 있으면, 실행 프로그램 그룹 DB를 로딩하여(S4), CPU PM 또는 실행 프로그램 그룹 정보를 코딩한 후, 모니터(50)로 전달하는 단계(S5);
(f) 상기 (c) 단계 후, 상기 컴퓨터 본체(10)로부터 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인지? 여부를 체크하는 단계(S8);
(g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 상기 입력된 신호의 식별코드가 DDC CI 이벤트 정보의 식별코드가 아니면 계속해서 체크하고, DDC CI 이벤트 정보의 식별코드인 경우에는 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 있는지 여부를 체크하는 단계(S9);
(h) 상기 (g) 단계에서의 판단 결과, 상기 DDC CI 이벤트 정보의 변화가 없으면 상기 (f) 단계로 진행하여 계속해서 반복 수행하고, 이벤트 정보의 변화가 있는 경우에는, 제어 형태의 변화가 필요한가? 여부를 체크하는 단계(S10);
(j) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제어 형태의 변화가 필요하지 않으면 계속해서 체크하고, 제어 형태의 변화가 필요한 경우에는, DPMS 제어부(540)로 DDC CI 이벤트 신호를 전달하며, 상기 DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 정보에 따른 디밍 제어신호를 상기 조정부(570)로 발생시킴으로써, 디머부(700)가 각 실행 프로그램그룹에 매칭되는 백라이트 디밍 동작을 수행하여 모니터 절전을 행하게 하도록 하는 단계(S11);
(k) 상기 (j) 단계 후, DPMS 제어부(540)는 DDC CI 이벤트 신호 중에서 CPU PM 정보를 나타내는 코드가 OFF 상태를 나타내는 신호인지? 여부를 체크하게 되는 단계(S12); 및
(n) 상기 (k) 단계에서의 판단 결과, 오프 상태가 아니면 상기 (f) 단계(S8)로 진행하여 반복 수행하고, 오프 상태인 경우에는, 일정 시간 대기 후(S13), 웨이크업 여부를 체크하는 단계(S14);
를 포함하며,
(p) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업 상태이면 바로 혹은 사용자 패턴 분석 루틴(S15~S16) 실행 후 상기 (f) 단계로 리턴하는 루틴을 실행하고,
(s) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과, 일정 시간 후에도 웨이크업 상태가 아니면 전원 OFF 동작을 실행하는 루틴(S21~S23)을 실행하게 되며,
상기 실행 프로그램그룹 정보는, 모니터를 가장 밝게 유지하여야 하는 제1 그룹에 속하는 실행 프로그램그룹 정보로부터, 모니터를 가장 어둡게 유지하여도 되는 제n 그룹(n≥3)에 속하는 실행 프로그램그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (p) 루틴은,
(p1) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생한 경우에는, CPU PM 및 제어형태의 대기시간 등에 대한 사용자 패턴 조정이 필요한가? 여부를 체크하는 단계(S15)와,
(p2) 상기 (p1) 단계에서의 판단 결과, 조정이 필요하다고 판단되면, 사용자 패턴 분석 결과로서의 업데이트된 정보 (웨이크업 시간, 실행 프로그램그룹 정보, 제어 대기시간, 등) 를, 피드백부(550)를 통해 저장부(530)에 저장하는 단계(S16)와,
(p3) 상기 (p1) 단계에서의 판단 결과, 조정이 필요하지 않다고 판단되거나, 상기 (p2) 단계 후에, 인버터 및 회로 전원을 ON하고(S17) 상기 (f) 단계(S8)로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (s) 루틴은,
(s1) 상기 (n) 단계에서의 판단 결과 일정 시간 후에도 웨이크업 상태가 아니면, 다시 일정 시간 대기 후(S21), DDC 5V 대기 전원이 '하이'인지 여부? 를 체크하는 단계(S22)와,
(s2) 상기 (s1) 단계에서의 판단 결과, DDC 5V 대기 전원이 '하이'인 경우에는 인버터 및 회로 전원을 ON하고(S17) 상기 (f) 단계(S8)로 리턴하는 단계와,
(s3) 상기 (s1) 단계에서의 판단 결과, 상기 DDC 5V 대기 전원이 '로우'인 경우에는, 상기 스위치부(560)를 통하여 모니터 회로전원(600)을 '오프'하고, 모니터 절전 제어 프로세스를 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법.
제 5 항에 있어서,
(d) 상기 (c) 단계 후, 모니터(50)의 모니터 제어부(500)는, 검출신호 분석부(520)를 통해 현재 모니터 전원이 ON 상태인지? 여부를 조사하는 단계(S6); 및
(e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과, ON 상태가 아니면 자동 모니터 ON 신호를 출력하여 모니터 ON을 시키고 나서(S7), 상기 (f) 단계로 진행하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램 그룹별 제어 신호로 에너지를 절감하는 모니터 장치의 에너지 절감 방법.