KR102454542B1

KR102454542B1 - 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102454542B1
Application number: KR1020220073944A
Authority: KR
Inventors: 류영렬; 최성식
Original assignee: (주)알파스캔디스플레이
Priority date: 2022-06-17
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2022-10-17

Abstract

본 발명은, 현재 실행되고 있는 프로그램의 헤드라인과 같은 특정 실행창 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통하여 간단한 방식으로 현재 실행되고 있는 프로그램의 종류를 분석함으로써 모니터의 밝기를 더욱 단순하고 용이하게 제어하여 전체 소비되는 에너지를 절감하기 위한 모니터장치 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치 및 그 제어방법{A monitor apparatus for saving the power by analyzing the logged histogram of the designated block information and the method for controling the same}

본 발명은 절전형 모니터 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 현재 실행되고 있는 프로그램의 실행창의 특정 블록 (일례로 헤드라인이나 아이콘이나 특정 위치의 메뉴 리본, 등) 에 대한 로그 히스토그램 분석을 통하여 간단한 방식으로 현재 실행되고 있는 프로그램의 종류를 분석함으로써 모니터의 밝기를 용이하게 제어하여 전체 소비되는 에너지를 절감하기 위한 모니터장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 컴퓨터는 사용중 대기 모드(절전모드)나 모니터 전원 끄기 모드시에 화면을 꺼서 소비전력을 줄이게 되는 데, 이때 모니터 화면은 꺼지지만 모니터의 전원은 계속 공급되어 전력을 소비하게 된다. 즉, 화면이 꺼진 상태에서도 모니터의 제어 보드에는 지속적으로 대기전력이 공급되어, 불필요한 대기전력 소모가 발생하게 된다.

따라서 모니터에 상용 전원을 공급하기 위한 플러그를 빼지 않고 공급 전력을 차단하여 전력 낭비를 방지하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있었는바, 그 예로써, 대한민국 특허공개 제2013-0109060호 (컴퓨터 및 컴퓨터 주변기기의 대기전력 차단 장치) 에 개시된 종래기술은 컴퓨터로 전원 공급이 되는 전단에 전원 스위칭부를 구비하고, 컴퓨터 전원 오프시 컴퓨터는 물론 주변기기(모니터)의 전원을 차단하여, 대기전력을 차단하도록 한다.

즉, 컴퓨터 내부에는 외부 상용 전원을 제공받아 컴퓨터의 내부 각 구성요소들의 동작 전원을 제공하는 전원 스위칭부(20), 주변기기의 전원을 차단/공급하기 위한 콘센트 전원 스위칭부(19), 주변기기 콘센트(18)를 구비하고, 컴퓨터가 대기모드(절전모드)가 되면 메모리 전원을 이용하여 콘센트 전원 스위칭부(19)를 제어하여, 컴퓨터 주변기기로 공급되는 전원(AC 전원)을 차단한다. 이러한 과정을 통해 대기전력을 차단하여 절전 낭비를 방지하게 된다.

그러나 상기 제1 종래기술은 컴퓨터 전원 오프나 절전모드시 주변 기기의 전력 낭비를 방지할 수 있는 장점은 있으나, 컴퓨터의 내부에 전원 스위칭부(20), 콘센트 전원 스위칭부(19), 주변기기 콘센트(18)를 내장해야 하므로, 컴퓨터의 구성이 복잡해지고, 절전을 위한 장치의 구현 비용이 많이 들어, 실제 컴퓨터와 주변기기에 용이하게 적용하기에는 어려움이 있었다.

이를 해결하기 위한 제2 종래기술로서, 대한민국 특허공개 제2015-0123435호 (컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치) 가 개시되어 있는바, 상기 제2 종래기술은, 컴퓨터 오프 또는 컴퓨터 절전시 본체의 VGA신호를 이용하여 자동으로 모니터의 대기전력을 차단하고, 컴퓨터 구동시 자동으로 모니터에 전력을 공급하여 사용자의 조작을 최소화시켜 편의성 향상을 도모하도록 한 컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치를 제공하는 것이다.

즉, 상기 제2 종래기술은, 컴퓨터에서 모니터의 대기전력을 차단하기 위한 별도의 구성을 부가하지 않고, 기존 컴퓨터에서 모니터로 전송하는 VGA신호만을 이용하여 모니터의 대기전력을 차단할 수 있도록 함으로써, 모니터의 대기전력을 차단하기 위한 구성을 단순화하고 장치 구현 비용을 최소화할 수 있도록 한 컴퓨터 연동을 통한 모니터 전력 차단장치를 제공하는 것이다.

이를 도 2 및 도 3을 참조하여 상술하면, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 제2 종래기술에 따른 컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치는, 입력 장치(10), 컴퓨터 본체(100) 및 모니터(200)를 포함한다. 상기 컴퓨터 본체(100)는 상기 모니터(200)의 대기 전력을 제어하기 위한 디지털 인터페이스 신호(DVI신호)를 발생하여 상기 모니터(200)에 전달하는 역할을 한다. 이러한 컴퓨터 본체(100)는 상기 입력장치(10)의 입력 신호를 인터페이스 하는 입출력 보드(110), 컴퓨터 본체(100)에 구동용 전원을 공급해주는 전원부(140), 상기 입출력 보드(110)로부터 출력되는 입력 신호 또는 스위치 조작에 따른 신호를 기초로 컴퓨터의 사용 상태 또는 비사용 상태를 판별하고, 상기 판별한 컴퓨터의 상태에 따라 디지털 인터페이스 신호의 출력을 제어하는 중앙처리장치(CPU)(120), 상기 중앙처리장치(120)의 제어에 따라 상기 모니터(200)에 디지털 인터페이스 신호를 발생하는 VGA보드(150), 상기 중앙처리장치(120)와 연결된 메모리(130)를 포함한다.

여기서 상기 컴퓨터 본체(100)는 전원 온 상태, 전원 오프 상태, 절전 상태에 따라 상기 디지털 인터페이스 신호를 차등적으로 발생하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 디지털 인터페이스 신호는 상기 컴퓨터 본체(100)에서 상기 모니터(200)에 전달하는 VGA 신호를 이용하며, 상기 전원 온 상태시에는 상기 VGA신호는 하이신호(5V)로 발생하고, 상기 전원 오프 상태 또는 절전 상태에는 상기 VGA신호는 로우신호(0V)로 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 모니터(200)는 상기 컴퓨터 본체(100)에서 발생하는 디지털 인터페이스 신호를 전력 제어용 신호로 사용하여 전력을 차단 또는 공급하는 역할을 한다.

이러한 모니터(200)는 상기 컴퓨터 본체(100)에서 출력되는 디지털 인터페이스 신호(DVI; Digital Visual Interface)를 인터페이스하기 위한 비디오 커넥터(220), 상기 비디오 커넥터(220)에서 수신한 디지털 인터페이스 신호에 따라 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)(210)에서 출력되는 모니터 동작 전원(DC12V)을 차단 또는 공급하여 전력을 제어하는 직류 전압 차단부(230), 상기 직류 전압 차단부(230)에 의해 공급되는 모니터 동작 전원으로 구동하여 모니터의 전체 동작을 제어하는 모니터 제어 보드(240)를 포함한다. 여기서 컴퓨터 본체(100)와 비디오 커넥터(220)가 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 방식으로 접속될 경우, 상기 디지털 인터페이스 신호는 HDMI신호로 대체된다.

상기 직류 전압 차단부(230)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 비디오 커넥터(220)에서 출력되는 디지털 인터페이스 신호(DVI신호)에 따라 스위칭 동작을 하는 스위칭 소자(Q1); 상기 스위칭 소자(Q1)와 연동하여 상기 모니터 동작 전원을 차단 또는 공급하는 모스펫(MOSFET)(231)을 포함한다.

상기 스위칭 소자(Q1)는 전계효과트랜지스터(FET)를 이용하며, 상기 전계효과트랜지스터(Q1)의 베이스에 상기 디지털 인터페이스 신호가 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터의 콜렉터에는 상기 모스펫(231)의 게이트가 연결되고, 상기 모스펫(231)의 소스에는 상기 모니터 동작 전원이 연결되며, 상기 모스펫(231)의 드레인에는 상기 모니터 동작 전원의 출력단이 연결된다.

그리하여, 컴퓨터 본체(100)에 정상적으로 전원이 공급되고, 입력 장치(10)의 입력 신호를 검사한 결과 절전 모드가 아닌 사용 모드일 경우, 중앙처리장치(120)는 VGA보드(150)를 제어하여 디지털 인터페이스 신호(DVI5V)가 정상적으로(하이신호) 발생하도록 한다. 여기서 VGA보드(150)에서는 통상 9번 핀을 이용하여 디지털 인터페이스 신호를 모니터(200)로 전송한다. 이렇게 발생하는 디지털 인터페이스 신호는 모니터(200)로 전송되고, 모니터(200)의 비디오 커넥터(220)를 통해 직류 전압 차단부(230)에 전달된다. 여기서 비디오 커넥터(220)는 입력되는 디지털 인터페이스 신호를 14번 핀을 이용하여 직류 전압 차단부(230)에 전달한다.

직류 전압 차단부(230)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 하이레벨의 디지털 인터페이스 신호에 의해 스위칭 소자(Q1)의 베이스가 고 전위가 되어 상기 스위치 소자(Q1)가 턴-온 된다. 상기 스위칭 소자(Q1)가 턴-온되면 컬렉터에 연결된 P타입 모스펫(231)의 게이트는 전위가 낮아져 상기 모스펫(231)을 턴-온시킨다. 모스펫(231)이 턴-온되면 상기 모스펫(231)의 소스에 연결된 스위칭 모드 파워 서플라이(210)에서 출력되는 모니터 동작 전원(DC12V)은 드레인으로 흘러 모니터 동작 전원을 모니터 제어 보드(24)에 공급한다. 이로써 모니터(200)는 정상적으로 동작을 하여, 해당 데이터를 화면에 디스플레이하게 된다.

즉, 컴퓨터 본체(100)가 정상적으로 동작하는 상태에서는 VGA신호가 정상적으로 발생되어 모니터(200)에 전달되고, 모니터(200)는 그 전달되는 정상적인 VGA신호를 이용하여 스위칭 모드 파워 서플라이에서 생성한 모니터 동작 전원을 모니터 제어 보드에 정상적으로 공급하여, 모니터가 정상적으로 동작하도록 한다.

이와는 달리 컴퓨터 본체(100)에 전원이 오프되거나 입력 장치(10)의 입력 신호를 검사한 결과 절전 모드여서 비 사용중일 경우, 중앙처리장치(120)는 VGA보드(150)를 정상적으로 제어할 수 없어, VGA 보드(150)는 디지털인터페이스 신호(DVI5V)를 정상적으로(하이신호)로 발생하지 못하게 된다. 즉, 전기적으로 로우신호(0V)를 발생하게 된다. 여기서 VGA보드(150)에서는 통상 9번 핀을 이용하여 디지털 인터페이스 신호를 모니터(200)로 전송한다. 이렇게 발생하는 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호는 모니터(200)로 전송되고, 모니터(200)의 비디오 커넥터(220)를 통해 직류 전압 차단부(230)에 전달된다. 여기서 비디오 커넥터(220)는 입력되는 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호를 14번 핀을 이용하여 직류 전압 차단부(230)에 전달한다. 상기 비디오 커넥터(220)는 디지털 인터페이스 방식이 HDMI 인터페이스 방식일 경우, 18번 핀을 이용하여 디지털 인터페이스 신호를 출력한다.

직류 전압 차단부(230)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호에 의해 스위칭소자(Q1)의 베이스가 저 전위 상태가 되어 상기 스위치 소자(Q1)가 턴-오프 된다. 상기 스위칭 소자(Q1)가 턴-오프되면 컬렉터에 연결된 P타입 모스펫(231)의 게이트는 전위가 높아져 상기 모스펫(231)을 턴-오프시킨다. 모스펫(231)이 턴-오프되면 상기 모스펫(231)의 소스에 연결된 스위칭 모드 파워 서플라이(210)에서 출력되는 모니터 동작 전원(DC12V)은 드레인으로 흐르지 못해 모니터 동작 전원이 모니터 제어 보드(24)에 공급되는 것을 차단한다. 이로써 모니터(200)는 꺼진 상태가 된다.

이 경우 기존에는 모니터 화면만 꺼진 상태가 되었으나, 상기 제2 종래기술은 모니터 제어 보드에 공급되는 전력(모니터 동작 전원)을 원천적으로 차단하여, 전력 낭비를 방지하게 된다.

즉, 컴퓨터 본체(100)가 비 사용상에서는 VGA신호가 발생하지 않아 로우 레벨의 디지털 인터페이스 신호가 모니터(200)에 전달되고, 모니터(200)는 그 전달되는 로우 레벨의 VGA신호를 이용하여 스위칭 모드 파워 서플라이에서 생성한 모니터 동작 전원이 모니터 제어 보드에 공급되는 것을 차단한다.

한편, 상기와 같이 모니터 구동 전원인 전력을 자체적으로 차단한 상태에서, 상기 컴퓨터 본체(100)가 다시 정상 상태로 복귀되면, 중앙처리장치(120)의 제어에 의해 VGA 보드(150)는 제어되어 하이 레벨의 디지털 인터페이스 신호를 발생하여 모니터(200)에 전달한다. 그리고 모니터(200)는 그 전달되는 하이 레벨의 디지털 인터페이스 신호를 이용하여 다시 스위칭 모드 파워 서플라이(210)에서 생성된 모니터 구동 전원(DC12V)을 모니터 제어보드(240)로 공급하여, 모니터(200)를 다시 정상상태로 동작시키게 된다.

이와 같이 상기 제2 종래기술은 사용자의 조작 없이, 컴퓨터 본체(100)에서 모니터(200)로 발생하는 VGA신호(디지털 인터페이스 신호)를 그대로 이용하여, 모니터의 전력(모니터 동작 전원)을 자동으로 공급 또는 차단함으로써, 사용자에게 매우 편리함을 제공해준다. 특히, 모니터의 전력 제어를 위한 별도의 제어장치를 구성하지 않고, 기존컴퓨터 본체와 모니터 간에 이루어지는 VGA신호만을 이용하여, 모니터의 대기전력을 제어할 수 있어, 전력 차단을 위한 장치 구현 비용도 최소화할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 상기 제2 종래기술 역시, PC의 전원상태를 체크하기 위해 모니터의 감지 동작을 위한 전원 소비가 필요하며, 구체적으로 전원모드는 크게 '전원ON모드', '절전모드(DPMS)', '전원OFF모드'가 있는데, 절전모드 시 일반적으로 이를 감지하고 체크하기 위한 직류전압 차단부(230) 등의 동작을 위해 1.4W 정도가 소모된다.

즉, 화면은 꺼져있는 상태이지만 바로 켜질 수 있는 상태를 위해 인버터 전원만 OFF하고, 직류전압 차단부(230) 등의 동작 회로에는 전원이 공급되고 있는 상태이다.

기존의 CRT 등의 모니터에서는 화면이 나오는 시간이 길어서 이러한 기술이 필요하지만, 최근 모니터는 전원을 켜면 바로 모니터가 활성화되기 때문에 절전모드는 거의 필요하지 않지만, 그럼에도 불구하고 여전히 이상의 에너지를 낭비하는 요인이 되고 있다.

본 발명자는, 이상의 제2 종래기술의 문제점을 해결하고자, 아주 단순하면서도 간단한 방식으로, PC로부터 슬립 모드 진입 이벤트가 들어올 시에, 컨버터로의 전원은 물론, 아예 제어부 자체의 전원을 차단하여, 모니터 제어부의 펌웨어만 동작시키는 최소한의 전원만 공급하여, 오프 모드와 소비 전력의 차이가 거의 없도록 하는 제3 종래기술을 제안한바 있으며, 이는 "슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 방법"이라는 명칭으로 특허출원 (출원번호 제2016-168870호) 및 특허된 바 있다 (특허 제1744927호).

상기 제3 종래기술을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

먼저, 상기 제3 종래기술에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 방법에 대하여 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 4는 상기 제3 종래기술에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도이고, 도 5는 상기 제3 종래기술에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로 진입하는 프로세스의 동작흐름도이고, 도 6은 상기 제3 종래기술에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로부터 복귀하는 프로세스의 동작흐름도이며, 도 7은 슬립 모드에서의 최대 절전 기술이 미 적용된 종래기술과 최대 절전 기술이 적용된 상기 제3 종래기술에 따른 모니터의 소비전력 차이를 보여주는 시험성적서이다.

상기 제3 종래기술의 슬립 모드에서의 절전형 모니터의 제어 장치는, 도 4 에서 보는 바와 같이, 모니터에 전원을 공급하는 SMPS(20), 모니터 화면의 백 라이트로 동작하는 LED 패널(80), SMPS로부터의 전압을 인버팅하여 LED 패널(80)에 공급하는 인버터(70), 모니터의 동작을 제어하는 모니터 제어부(30), 메인 보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 그리고 모니터의 동작 설정을 위한 버튼들로 이루어지는 키 컨트롤부(90)를 포함하되, 상기 모니터 제어부(30)는, 슬립(Sleep) 모드에서 'PIO_INV'에 ‘Low’ 신호를 발하여 상기 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 전원을 OFF 하며, 특정 시간 내에 웨이크업(Wake up) 신호가 입력되지 않을 경우 'PIO_PWR'에 일정 시간의 트리거 신호 (일례로,‘50ms’정도의 펄스파) 를 발생시켜, 키 컨트롤부(KEY CONTROL)(90)의 파워 스위치(POWER SW)를 누르는 시간 만큼의 짧은 시간 동안 반전시켜, 펌웨어(38)만을 제외하고 모두 비활성화시키는 슬립 모드로 이행하게 된다.

따라서, 상기 슬립 모드가 되면 모니터 제어부(Scaler IC)(30)는 펌웨어만을 동작시키는 0.3W 정도의 최소전원으로 입력신호를 받을 수 있으며, 웨이크업 이벤트(wake up Event)가 들어오면 비로소 'PIO_INV'의 신호를 ‘High’로, 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온시킨다.

즉, 슬립 모드로 이행하는 상기 트리거 신호는, 메인 모드로부터의 웨이크업 상태를 체크할 수 있는 펌웨어만이 활성화된 상태이며, 나머지 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누르는 신호 (일례로 50ms 정도의 오프 신호) 와 동일한 신호가 된다.

바람직하게는, 상기 SMPS(20)와 인버터(70) 사이에 제1 스위칭 소자(51) 및 제2 스위칭 소자(52)가 게재되어, 슬립(Sleep) 모드에서 상기 'PIO_INV'의 ‘Low’ 신호에 의해 비활성화되어, 인버터 등으로의 전원 및 제어신호를 차단한다. 일례로, 상기 제1 스위칭 소자(51)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 12V 혹은 19V의 동작전원을 차단하는 스위칭 소자이며, 상기 제2 스위칭 소자(52)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 인버터 온/오프(INVERTER ON/OFF) 제어신호 및/또는 인버터 디밍(INVERTER DIMMING) 제어신호(ON/OFF/DIM)를 차단하는 스위칭 소자이다.

바람직하게는, 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW) 입력단에는 스위칭부(60)가 연결되어, 슬립(Sleep) 모드에서 상기 'PIO_PWR'의 트리거 신호에 의해, 활성화되어 자동으로 오프됨으로써 트리거용의 일종의 펄스파를 제공하게 되는바, 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW) 입력단에 모니터 제어부 턴오프 신호를 인가하게 된다.

계속해서, 상기 모니터 제어부(30)의 상세 회로에 대하여, 도 4를 참조하여 상술한다.

먼저, MCU(31)는, 전체 제어부의 동작을 행하는 주체로서, 펌웨어(38) 및 플래시 메모리(39) 그리고 키 컨트롤부(90)와의 인터페이싱을 행하면서, 실제 상기 제3 종래기술에서의 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 동작을 수행하게 된다.

다음, 듀얼 인테페이스 엔진(34)은, 아날로그 RGB 커넥터(41), DVI 커넥터(42) 및 HDMI 커넥터(43) 등의 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하며, LVDS 패널 인터페이스(35)는 인버터(70) 및 LED 패널(80)과 인터페이싱을 행하면서, 이들에 대한 제어를 행하며, 디스플레이 처리 엔진(32)은 SMPS(20)에 인버터 온/오프 제어신호 및 인버터 디밍 제어신호를 제공하고 제1 및 제2 스위칭 소자(51,52)들에 'PIO_INV' 단자를 통해 전원 및 제어신호 차단 신호를 발한다. 미설명부호 '33'은 OSD이고, '36'은 파워 관리자(Power management), '37'은 클럭 발생기이다.

이때, 상기 스위칭부(60)의 상위 전원단은 상기 아날로그 RGB 커넥터(41) 및/또는 DVI 커넥터(42) 등의 커넥터(40)의 VGA_5V에 직결되며, 하위 전원단은 상기 키 컨트롤부(90)의 'POWER_SW' 단에 접속되며, 그 제어단은 상기 펌웨어(38)의 'PIO_PWR' 단에 접속되어 진다.

참고로, 상기 PIO (Power Input/ Output) 제어 신호 'PIO_INV' 및 'PIO_PWR'는, 펌웨어(38)의 프로그램에 의해 제어된다.

한편, 상기 커넥터(40)의 VGA_5V는 동시에 상기 펌웨어(38)의 전원단(VDD)에도 직결되며, 따라서 컴퓨터의 메인 보드로부터 VGA_5V 전원이 공급되면, 상기 펌웨어가 활성화되고, 이에 응하여 키 컨트롤부의 파워 스위치가 트리거되며, 이윽고 모니터 제어부(30) 전체가 활성화 된다.

이제, 상기 모니터 제어부의 동작을 도 5 및 도 6을 참조하여 더 상세히 설명한다.

우선, 상기 제3 종래기술의 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 방법은, 슬립(Sleep) 모드에서 'PIO_INV'에 ‘Low’신호를 통하여 인버터 전원을 턴오프하고, 잠시 대기하였다가 특정 시간 내에 웨이크업 신호가 입력되지 않을 경우 'PIO_PWR'에 트리거 신호 (일례로 50ms 동안의‘H’펄스 신호) 를 발생하여 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW)를 파워 오프하는 정도의 짧은 시간 동안 반전시켜, 결국 모니터 제어부의 펌웨어를 제외한 모든 전원을 턴오프 하는바, 모니터 제어부의 거의 모든 전원이 오프되며, SMPS 및 모니터 제어부(Scaler IC)는 최소전원(약 0.3W 정도)으로 유지되도록 사실상 턴오프되며, 이제 메인 보드로부터 웨이크업 이벤트가 들어오면 'PIO_INV'의 신호를 ‘H’로, 및 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온 한다.

이를 각 단계별로 설명하면, 먼저 모니터 전원이 '온'되면(S51), 상기 제3 종래기술의 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는바(S52), 이는 전술하였듯이 각종 커넥터 및 듀얼 인터페이스 엔진(34)를 통해 이루어진다.

이후, 슬립모드 이벤트 발생 여부를 체크하게 되는바(S53), 슬립모드 이벤트가 발생하지 않았으면 계속해서 체크하고, 발생하였으면 PIO_INV = ‘L’로 하여 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 전원을 턴오프하게 된다(S54).

이후, 일정시간 대기하고(S55), 웨이크업 발생 여부를 체크하여(S56), 웨이크업이 발생하였으면 모니터 전원을 턴온하면서 처음부터 다시 시작하고, 그렇지 않으면 (일정 시간 동안 웨이크업이 발생하지 않으면), 'PIO_PWR'에 일정 시간의 트리거 신호 (일례로 50ms 동안의‘H’펄스 신호) 를 발생시켜(S57), 모니터 제어부의 펌웨어(38)를 제외한 모든 자원을 비활성화하는 슬립 모드로 이행하게 되며, 이는 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누르는 신호와 동일하다.

이후, 다시 웨이크업 발생 여부를 체크하여(S58), 웨이크업이 발생하였으면 모니터 전원을 턴온하면서 처음부터 다시 시작하고, 그렇지 않으면 (일정 시간 동안 웨이크업이 발생하지 않으면), 모든 프로세스를 종료한다(S59).

참고로, 파워 전원 '턴오프' 상태이더라도, 모니터 전원 플러그를 뽑은 상태가 아니라면 모니터에 전원을 공급하기 위한 SMPS에 여전히 전원이 연결된 상태이므로, 0.3W 정도의 전력은 소비하게 되는바, 이는 사용자가 최종적으로 모니터 전원 플러그를 뽑은 상태와는 상이하며, 다만, 이 정도의 전력 소비는 거의 무시해도 되는 정도이다.

한편, 거의 모든 모니터 전원이 턴오프된 슬립모드 상태에서, 웨이크업 이벤트 발생시의 흐름에 대해, 도 6을 참조하여 설명한다.

상기 제3 종래기술의 경우, 거의 모든 모니터 전원이 턴오프된 슬립모드 상태에서도, 상기 펌웨어는 웨이크업 이벤트 발생 여부를 검사하는바(S61), 컴퓨터의 메인 보드로부터 웨이크업 이벤트가 발생하면, 상기 커넥터(40)의 VGA_5V가 활성화되므로, 상기 스위칭부(60)의 상위 전원단에 5V의 동작 전원이 인가되며, 동시에 상기 펌웨어(38)에도 동작전원(VDD)이 인가되므로, 상기 펌웨어는 프로그래밍된 바대로, PIO_PWR 단자를 통해 일례로 50ms 정도의 'H' 펄스를 상기 키 컨트롤부(90)의 'POWER_SW' 단으로 인가하게 된다(S62).

결국, 모니터의 파워 스위치가 턴온되는 것과 동일한 효과가 발생하여, 모니터 제어부(30)가 활성화되는바, 상기 도 5의 S51 단계로 진행하게 되어, 정상적인 모니터 제어가 이루어지도록 한다(도 5 및 도 6의 'A' 참조)

따라서, 종래의 모니터 제어부의 경우에는 도 7의 (a)에서 보는 바와 같이, 슬립 모드에서도 1.4W의 소비전력이 소비되었으나, 이상의 상기 제3 종래기술의 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 방법에 의하면, 도 7의 (b)에서 보는 바와 같이, 슬립 모드에서, 기존의 모니터의 소비전력이, 1.4W 정도에서 0.3W까지로 줄어들어, PC 1대당 약 1.1W 정도를 절약할 수 있게 되었다.

즉, 상기 제3 종래기술에 의하면, 컴퓨터의 슬립 모드 진입 시에 펌웨어를 제외한 모든 기능의 오프 기능을 사용함으로써, 소비전력을 최대한 절감할 수 있는 슬립 모드 및 아이들 상태에서의 최대 절전형 모니터의 제어 방법을 제공할 수 있게 된다.

그러나, 상기 제3 종래기술에 의하더라도, 이는 어디까지나 메인보드로부터 슬립 모드를 통보하여 주는 경우에만 절전이 가능하며, 유저가 컴퓨터를 사용하다가 한시적으로 다른 일에 몰두하고 있어 (예를들어 컴퓨터 작업을 하다가 순간적으로 다른 생각에 잠겨 있거나 타인과 토론을 행하는 등) 사실상 유저가 거의 컴퓨터를 사용하지 않는 상태이지만 슬립 모드는 아닌 상태 (이하, '아이들 상태' 라 함) 에서는, 여전히 제3 종래기술에서의 모니터는 풀 동작을 행하게 되므로, 그만큼 불필요한 에너지 소비가 있게 된다.

더 나아가, 본 발명자는, 이상의 제3 종래기술의 문제점을 해결하고자, 아주 단순하면서도 간단한 방식으로, PC로부터 슬립 모드 진입 이벤트가 들어올 때는 물론, 모니터 자체적으로도 슬립 모드로 인식되거나, 슬립 모드는 아니지만 아이들 상태인 경우에도, 컨버터로의 전원은 물론, 아예 제어부 자체의 전원을 차단하여, 모니터 제어부의 펌웨어만 동작시키는 최소한의 전원만 공급하여, 오프 모드와 소비 전력의 차이가 거의 없도록 하는 제4 종래기술을 제안한바 있으며, 이는 "슬립 모드 및 아이들 상태에서의 최대 절전형 모니터의 제어 방법"이라는 명칭으로 대한민국 특허 제1953209호로 특허된 바 있다.

이하, 상기 제4 종래기술을 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

먼저, 제4 종래기술의 일 실시예에 따른 슬립 모드 및 아이들 상태에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치에 대하여 도 8을 참조하여 설명하는바, 도 4에서의 제3 종래기술의 장치와 거의 유사하다.

다만, 도 4의 제3 종래기술과 달리, 상기 모니터 제어부(30)가, 슬립(Sleep) 모드가 아니더라도, 자체적으로 조사하여 모니터가 아이들 상태에 있다고 판단되는 경우에는, 역시 'PIO_INV'에 ‘Low’ 신호를 발하여 상기 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 전원을 OFF 함으로써 더욱 에너지를 절약할 수 있게 된다.

따라서, 상기 슬립 모드 및 아이들 상태이면 모니터 제어부(Scaler IC)(30)는 펌웨어만을 동작시키는 0.3W 정도의 최소전원으로 입력신호를 받을 수 있으며, 웨이크업 이벤트(wake up Event)가 들어오면 비로소 'PIO_INV'의 신호를 ‘High’로, 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온시킨다.

즉, 최대 절전 동작을 수행하는 상기 트리거 신호는, 메인 모드로부터의 웨이크업 상태를 체크할 수 있는 펌웨어만이 활성화된 상태이며, 나머지 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누르는 신호 (일례로 50ms 정도의 오프 신호) 와 동일한 신호가 된다.

바람직하게는, 상기 SMPS(20)와 인버터(70) 사이에 제1 스위칭 소자(51) 및 제2 스위칭 소자(52)가 게재되어, 슬립(Sleep) 모드 및 아이들 상태에서 상기 'PIO_INV'의 ‘Low’ 신호에 의해 비활성화되어, 인버터 등으로의 전원 및 제어신호를 차단한다. 일례로, 상기 제1 스위칭 소자(51)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 일례로 19V의 동작전원을 차단하는 스위칭 소자이며, 상기 제2 스위칭 소자(52)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 인버터 온/오프(INVERTER ON/OFF) 제어신호 및/또는 인버터 디밍(INVERTER DIMMING) 제어신호(ON/OFF/DIM)를 차단하는 스위칭 소자이다.

계속해서, 상기 모니터 제어부의 동작을 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.

우선, 슬립 모드 및 아이들 상태에서의 최대 절전형 모니터의 제어 방법은, 슬립(Sleep) 모드 및 아이들 상태에서 'PIO_INV'에 ‘Low’신호를 통하여 인버터 전원을 턴오프하고, 잠시 대기하였다가 특정 시간 내에 웨이크업 신호가 입력되지 않을 경우 'PIO_PWR'에 트리거 신호 (일례로 50ms 동안의‘H’펄스 신호) 를 발생하여 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW)를 파워 오프하는 정도의 짧은 시간 동안 반전시켜, 결국 모니터 제어부의 펌웨어를 제외한 모든 전원을 턴오프 하는바, 모니터 제어부의 거의 모든 전원이 오프되며, SMPS 및 모니터 제어부(Scaler IC)는 최소전원(약 0.3W 정도)으로 유지되도록 사실상 턴오프되며, 이제 메인 보드로부터 웨이크업 이벤트가 들어오면 'PIO_INV'의 신호를 ‘H’로, 및 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온 한다.

이를 각 단계별로 설명하면, 먼저 유저에 의해, ① 키 컨트롤부(90)를 클릭하여 모니터 전원이 '온'되면(S11), ② 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는바(S12), 이는 전술하였듯이 각종 커넥터 및 듀얼 인터페이스 엔진(34)을 통해 이루어진다.

이후, 슬립모드 이벤트 발생 여부를 체크하게 되는바(S13), ③ 슬립모드 이벤트가 발생하지 않았으면 도 10의 모니터 화면 검색 서브 프로세스(S21~S29)으로 분기하고, ④ 슬립모드 이벤트가 발생하였으면 PIO_INV = ‘L’로 하여 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 19V 전원을 턴오프하게 된다(S14).

이후, ⑤ 일정시간 대기하고(S15), 웨이크업 발생 여부를 체크하여(S16), ⑥ 웨이크업이 발생하지 않으면 (일정 시간 동안 웨이크업이 발생하지 않으면), 'PIO_PWR'에 일정 시간의 트리거 신호 (일례로 50ms 동안의‘H’펄스 신호) 를 발생시켜(S17), 모니터 제어부의 펌웨어(38)를 제외한 모든 자원을 비활성화하는 소프트웨어 오프 모드로 이행하게 되며, 이는 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누르는 신호와 거의 동일하다. 다만, 소프트웨어 오프 상태에서는, 실제로 유저가 파워 버튼을 눌러서 전원을 끈 상태인 하드웨어 오프 단계와 달리, 최소한의 전력만 소비하면서 메인 보드로부터의 웨이크업은 체크하도록 하는 것이 바람직하다.

⑦ 반면, 상기 웨이크업 발생 여부 체크 단계(S16)에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면, PIO_INV = ‘H’로 하여 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 19V 전원을 턴온하게 되며, 상기 S12 단계에서 부터 다시 시작하게 된다(S19).

한편, 상기 슬립모드 이벤트 발생 여부 체크 단계(S13)에서의 판단 결과, ③ 슬립모드 이벤트가 발생하지 않았으면 모니터 화면 검색 서브 프로세스(S21~S29)으로 분기하는바, 이에 대하여 도 10을 참조하여 상술한다.

먼저, 모니터 제어부의 MCU(31)는, 모니터 화면 검색 요청을 하면서 반복 회수 체크 파라미터(N)를 초기화한다(S21). 참고로, 반복 회수 체크 파라미터(N)를 사용하는 이유는, 잠정적으로 아이들 상태라고 판단되더라도, 잠시 유저가 다른 일이나 잠깐 한눈을 판 사이에 바로 아이들 상태로 인식하여 딥슬립 모드로 이행하여 버리면 딥슬립 모드와 정상 동작 모드 사이를 너무 자주 오가게 되어 오히려 불합리하며, 또한 예상치 못한 상태로 잠시 모니터 변화가 없었으나 유저가 시스템을 사용 중인 만약의 경우에 대한 의도치 않은 딥슬립 모드로의 이행을 함으로써 발생할 수 있는 문제점을 해소하여, 보다 확실성을 기하기 위한 것이다. 즉, 여러 가지 동작/비동작 패턴을 체크하여 비동작 상태라고 잠정 결론을 내었더라도, No회 이상 반복될 경우에만 딥슬립 모드로 이행하기 위한 것이다. 상기 No는 10~100 정도가 바람직하며, 20~60 정도가 보다 바람직하며, 50 정도가 가장 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 'No=50' 이더라도, 수십 초에 불과하므로, 에너지 절약 관점에서는 그다지 큰 희생이 아니다.

이후, 입력 프레임을 스냅샷하여 캡쳐하고 변화된 화면 블록도 (일례로 10회) 스냅샷하여 캡쳐한다(S22).

그리하여, 입력의 변화가 x% (일례로 5%) 미만인가 여부를 체크하여(S23), 입력의 변화가 x% 이상이면 유저가 컴퓨터를 정상적으로 사용하는 상태이므로 상기 S22 단계부터 다시 시작하며, 입력의 변화가 x% 미만이면, 화면 변화는 거의 없으나 유저가 문서 작성 상태와 같은 특별한 사용 상황인지, 단순히 플래시 광고와 같은 상태 (아이들 상태) 인지 여부를 판단하기 위하여, S24 이하의 화면 변화 패턴 분석을 실행하게 된다.

참고로, 화면이 변화할 때 변화된 화면을 일정 회수(일례로 10회) 캡쳐한 후, 이들의 변화를 확인하는바, 모니터에서는 각 픽셀의 변화를 인식하게 된다. 아울러, 각 화면이 시작할 때에 싱크(H_sync, V_sync)가 올라오므로, 위치 정보도 파악가능하다.

아울러, 입력 변화에 대한 대표적인 몇몇 전형적인 패턴을 미리 데이터베이스화해 두고, 이를 'DB1', 'DB2', 'DB3', 'DB4', ... 'DBn'으로서 데이터베이스에 저장하여 둔다.

일례로, 'DB1'은, 캡쳐된 영상의 화면 변화량이 5% 이상이고 동일한 화면이 없을 경우의 전형적인 변화 패턴을 저장한 데이터베이스이고, 화면 변화가 'DB1'에 해당할 경우에는, 현재 화면이 동영상을 실행하는 것으로 인식하게 된다.

유사하게, 'DB2'는, 영상의 변화가 반복적인 경우 (일례로, 5번 변화하고 몇 초간 정지 후 같은 영상이 반복적으로 진행되는 경우) 의 전형적인 변화 패턴을 저장한 데이터베이스이고, 화면 변화가 'DB2'에 해당할 경우에는, 현재 화면이 플래쉬 광고를 실행 중인 것으로 인식하게 된다.

계속해서, 'DB3'는, 영상이 가로 방향으로 변화하는 경우의 전형적인 변화 패턴을 저장한 데이터베이스이고, 화면 변화가 'DB3'에 해당할 경우에는, 현재 화면이 SNS 채팅 또는 문서 작성 중인 것으로 인식하게 된다.

아울러, 'DB4'는, 영상이 특정위치에서 작은 블록이 반복적으로 변화하는 경우의 전형적인 변화 패턴을 저장한 데이터베이스이고, 화면 변화가 'DB4'에 해당할 경우에는, 현재 화면이 시계 표시나 팝업 광고를 디스플레이하는 것으로 인식하게 된다.

이와 같이 전형적인 화면 변화 패턴을 'DB1' 에서 'DBn' 까지 데이터베이스화해 두고, 이와 대비함으로써, 현재 모니터 화면의 변화가 어떤 상태인지를 신속하고 용이하게 적은 자원을 가지고도 정확하게 파악할 수 있게 된다.

이제, 상기 S23 단계에서의 판단 결과, 입력의 변화가 x% 미만이면, 상기 'DB1' 에서 'DBn' 까지 데이터베이스 파일인 '화면변화패턴.DBF'를 콜하여, 화면 변화 패턴 분석을 시작할 수 있도록 한다(S24).

먼저, 현재 화면 변화가 'DB1' 패턴의 화면인가? 여부를 판단하게 되는바(S25), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB1' 패턴의 화면이면, 현재 동영상을 실행 중인 것이므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB1' 패턴의 화면이 아니면, 일단 현재 동영상을 실행 중인 것은 아니므로 동영상 실행의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

다음, 상기 S25 단계에서의 판단 결과, 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB1' 패턴의 화면이 아니면, 현재 동영상 실행 중인 것이 아니므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면 변화가 'DB2' 패턴의 화면인가? 여부를 판단하게 되는바(S26), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB2' 패턴의 화면이면, 현재 플래쉬 광고가 디스플레이 중인 것이므로, 다음 체크 단계인 S27 단계로 진행하게 되고 (동작 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB2' 패턴의 화면이면, 일단 현재 플래쉬 광고 디스플레이 관점에서는 잠정적으로 동작 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 상기 S22 단계로 리턴하게 된다.

계속해서, 상기 S26 단계에서의 판단 결과, 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB2' 패턴의 화면이면, 현재 플래쉬 광고일 가능성이 크므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면 변화가 'DB3' 패턴의 화면인가? 여부를 판단하게 되는바(S27), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB3' 패턴의 화면이면, 현재 채팅이나 문서 작성을 위한 타이핑 중인 것이므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB3' 패턴의 화면이 아니면, 일단 현재 채팅이나 문서 작성을 위한 타이핑 중인 것은 아니므로 타이핑 동작의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

계속해서, 상기 S27 단계에서의 판단 결과, 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB3' 패턴의 화면이 아니면, 적어도 현재 타이핑 동작 중인 것은 아니므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면 변화가 'DB4' 패턴의 화면인가? 여부를 판단하게 되는바(S28), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB4' 패턴의 화면이면, 현재 디스플레이 동작이 유저의 의사와 무관한 시계 표시나 팝업 광고 중인 것이므로, 다음 단계(S29)로 진행하게 되고 (동작 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB4' 패턴의 화면이면, 일단 현재 팝업 광고 디스플레이 관점에서는 잠정적으로 동작 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 상기 S22 단계로 리턴하게 된다.

이제, 상기 S28 단계에서의 판단 결과, 현재 캡쳐된 화면 변화가 'DB4' 패턴의 화면이면, 상기 'DB1' 내지 'DB4' 패턴의 체킹에 의해 아이들 상태인 것으로 판단되어지므로, 바로 상기 S14 단계의 인버터 전원을 OFF로 (모니터 전원을 딥슬립 모드로 이행) 하여도 되지만, 보다 확실성을 기하기 위하여, 반복 회수 파라미터 'N'을 인크리먼트 하고(S29), 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 초과인지 여부를 체크하게 된다(S30).

그리하여, 상기 S30 단계의 판단 결과, 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 이하이면, 다시 상기 S22 단계로 리턴하고, 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 초과이면, 비로소 다음 단계로 이행하게 되는바, 현재 화면 변화가 y% (일례로 5%) 이상인지를 마지막으로 다시 한번 체크하고, 현재 화면 변화가 y% (일례로 5%) 이상이면 상기 아이들 상태 판단 서브 프로세스의 시작(S21) 단계로 리턴하여 처음부터 다시 체크하게 되고, 여전히 현재 화면 변화가 y% (일례로 5%) 미만이면 비로소 서브 프로세스을 종료하고, 상기 도 9의 S14 단계로 진행하게 된다. 즉, PIO_INV = ‘L’로 하여 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 19V 전원을 턴오프하게 되고(S14), 이후 S14 내지 S19 단계의 메인 루틴으로 진행하게 된다.

이제, 도 10에 대응되는 서브 프로세스의 다른 예에 대하여, 도 8 및 도 9를 보조적으로 참조하고, 도 11을 주로 참조하여 설명하면, S45 단계 내지 S48 단계에서만, 제1 실시예의 S25 단계 내지 S28 단계와 상이한바, 나머지 단계의 설명은 간략화를 위해 생략한다.

도 11의 S24 단계에서 '화면변화패턴.DBF'를 콜하여, 화면 변화 패턴 분석을 시작한 후, 현재 화면의 픽셀 정보가 계속 변화하는가? 여부를 판단하게 되는바(S45), 현재 화면의 픽셀 정보가 계속 변화하면, 현재 동영상이나 게임을 실행 중인 것이므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 화면의 픽셀 정보가 계속 변화하는 것이 아니면, 일단 동영상 실행의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

다음, 상기 S45 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 픽셀 정보가 계속 변화하는 것이 아니면, 현재 동영상 실행 중인 것이 아니므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면의 픽셀 정보가 상하좌우 일정한 방향으로 변화하는가? 여부를 판단하게 되는바(S46), 현재 화면의 픽셀 정보가 상하좌우 일정한 방향으로 변화하는 경우이면, 현재 문서 작성 중인 것이므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 화면의 픽셀 정보가 상하좌우 일정한 방향으로 변화하는 것이 아니면, 일단 문서 작성의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

계속해서, 상기 S46 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 픽셀 정보가 상하좌우 일정한 방향으로 변화하는 것이 아니면, 현재 문서 작성 중인 것은 아닐 가능성이 크므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면의 칼라 변화가 z개색 (일례로 z=10) 미만인가? 여부를 판단하게 되는바(S47), 현재 화면의 칼라 변화가 z개색 (일례로 z=10) 미만이면, 현재 유저가 전자서적(E-Book)을 읽고 있을 가능성이 크므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 화면의 칼라 변화가 z개색 (일례로 z=10) 이상이면, 일단 전자서적 실행의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

계속해서, 상기 S47 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 칼라 변화가 z개색 (일례로 z=10) 이상이면, 적어도 현재 전자서적 실행 중인 것은 아니므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 이미지의 변화가 특정 위치에서 반복적인가? 여부를 판단하게 되는바(S48), 현재 이미지의 변화가 특정 위치에서 반복적이면, 현재 디스플레이 동작이 유저의 의사와 무관한 시계 표시나 팝업 광고 중인 것이 아니므로, 다음 단계(S29)로 진행하게 되고 (동작 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 이미지의 변화가 특정 위치에서 반복적이 아니면, 일단 현재 팝업 광고 디스플레이 관점에서는 잠정적으로 동작 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 상기 S22 단계로 리턴하게 된다.

이제, 상기 S48 단계에서의 판단 결과, 현재 이미지의 변화가 특정 위치에서 반복적이면, 상기 S45 내지 S48 단계의 일련의 체킹에 의해 아이들 상태인 것으로 판단되어지므로, 바로 상기 S14 단계의 인버터 전원을 OFF로 (모니터 전원을 딥슬립 모드로 이행) 하여도 되지만, 보다 확실성을 기하기 위하여, 역시 반복 회수 파라미터 'N'을 인크리먼트 하고(S29), 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 초과인지 여부를 체크하게 되며(S30), 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 초과이면, 비로소 다음 단계로 이행하게 되는바, 현재 화면 변화가 y% (일례로 5%) 이상인지를 마지막으로 다시 한번 체크하고, 현재 화면 변화가 여전히 y% (일례로 5%) 미만이면 비로소 서브 프로세스을 종료하고, 상기 도 9의 S14 단계로 진행하게 된다. 즉, PIO_INV = ‘L’로 하여 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 19V 전원을 턴오프하게 되고(S14), 이후 S14 내지 S19 단계의 메인 루틴으로 진행하게 된다.

이제, 도 10에 대응되는 서브 프로세스의 또다른 예에 대하여, 도 8 및 도 9를 보조적으로 참조하고, 도 12를 주로 참조하여 설명하면, S55 단계 내지 S58 단계에서만, 제1 실시예의 S25 단계 내지 S28 단계 (및 제2 실시예의 S45 단계 내지 S48 단계) 와 상이한바, 나머지 단계의 설명은 간략화를 위해 생략한다.

도 12의 S24 단계에서 '화면변화패턴.DBF'를 콜하여, 화면 변화 패턴 분석을 시작한 후, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보의 가로/세로의 합이 계속 변화하는가? 여부를 판단하게 되는바(S55), 그러한 경우에는, 현재 동영상이나 게임을 실행 중인 것이므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 그렇지 않은 경우에는, 일단 동영상 실행의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

다음, 상기 S55 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보의 가로/세로의 합이 계속 변화하는 것이 아니면, 현재 동영상 실행 중인 것이 아니므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면의 변화 블록이 한 줄이고 평균값의 변화가 w% (일례로 3%) 이상인가? 여부를 판단하게 되는바(S56), 그러한 경우이면, 현재 타이핑 중인 것이므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 그렇지 않은 경우이면, 일단 타이핑의 관점에서는 잠정적으로 아이들 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

계속해서, 상기 S56 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보의 가로/세로의 합이 계속 변화하는 것이 아니면, 현재 타이핑 중인 것은 아닐 가능성이 크므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보가 일정 수준 이상으로 변화 중인가? 여부를 판단하게 되는바(S57), 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보가 그다지 변화하는 것이 아니면, 현재 유저가 타이핑 중이거나 전자서적(E-Book)을 읽고 있을 가능성이 크므로, 상기 S22 단계로 리턴하게 되며 (아이들 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보가 일정 수준 이상으로 변화 중이면, 일단 타이핑 및 전자서적 실행 중은 아닌 것으로 잠정 결론을 내어, 카운팅을 위해 다음 단계로 이행한다.

계속해서, 상기 S57 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보가 일정 수준 이상으로 변화 중이면, 적어도 현재 타이핑이나 전자서적 실행 중인 것은 아니므로, 다음 체크 단계로 이행하여, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보의 가로/세로의 합이 일치하는 패턴인가? 여부를 판단하게 되는바(S58), 그러한 경우이면, 현재 디스플레이 동작이 유저의 의사와 무관한 플래시 광고 중인 것이므로, 다음 단계(S29)로 진행하게 되고 (동작 상태가 아닌 것으로 잠정 결론냄), 그렇지 않은 경우이면, 일단 현재 플래시 광고 측면에서는 잠정적으로 동작 상태인 것으로 잠정 결론을 내어, 상기 S22 단계로 리턴하게 된다.

이제, 상기 S58 단계에서의 판단 결과, 현재 화면의 변화 블록의 픽셀 칼라 정보의 가로/세로의 합이 일치하는 패턴이면, 상기 S55 내지 S58 단계의 일련의 체킹에 의해 아이들 상태인 것으로 판단되어지므로, 바로 상기 S14 단계의 인버터 전원을 OFF로 (모니터 전원을 딥슬립 모드로 이행) 하여도 되지만, 보다 확실성을 기하기 위하여, 역시 반복 회수 파라미터 'N'을 인크리먼트 하고(S29), 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 초과인지 여부를 체크하게 되며(S30), 상기 반복 회수 파라미터 'N'이 기준값(No) 초과이면, 비로소 다음 단계로 이행하게 되는바, 현재 화면 변화가 y% (일례로 5%) 이상인지를 마지막으로 다시 한번 체크하고, 현재 화면 변화가 여전히 y% (일례로 5%) 미만이면 비로소 서브 프로세스을 종료하고, 상기 도 9의 S14 단계로 진행하게 된다. 즉, PIO_INV = ‘L’로 하여 인버터(70), 오디오 앰프(71) 및 USB 허브(72)와 같은 인버터 등의 19V 전원을 턴오프하게 되고(S14), 이후 S14 내지 S19 단계의 메인 루틴으로 진행하게 된다.

대한민국 특허공개 제2013-0109060호 (컴퓨터 및 컴퓨터 주변기기의 대기전력 차단 장치) 대한민국 특허공개 제2015-0123435호 (컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치) 대한민국 특허 제1744927호 (슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 방법) 대한민국 특허 제1953209호 (슬립 모드 및 아이들 상태에서의 최대 절전형 모니터의 제어 방법)

본 발명은, 상기 제4 종래기술에서 한 발 더 나아가, 현재 실행되고 있는 프로그램의 헤드라인과 같은 특정 실행창 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통하여 간단한 방식으로 현재 실행되고 있는 프로그램의 종류를 분석함으로써 모니터의 밝기를 더욱 단순하고 용이하게 제어하여 전체 소비되는 에너지를 절감하기 위한 모니터장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치는, 모니터에 전원을 공급하는 SMPS(20), 모니터 장치를 제어하는 모니터 제어부(30), 모니터 화면으로 동작하는 LED 패널(80), SMPS로부터의 전압을 인버팅하여 LED 패널(80)에 공급하는 인버터(70), 메인 보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 및 모니터 제어부에 동작 전원의 공급 여부를 스위칭하는 제1 스위칭부(50)와 상기 인버터에 전원의 공급 여부를 스위칭하는 제2 스위칭부(60)를 포함하는 에너지 절감형 모니터장치에 있어서, 상기 모니터 제어부(30)는, 메인 보드로부터의 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하고 전체 제어부의 제어 동작을 행하는 MCU(31)와, 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하는 듀얼 인터페이스 엔진(34)과, 인버터(70) 및 LED 패널(80)과 인터페이싱과 제어를 행하는 LVDS 패널 인터페이스(35)를 포함하고, 상기 MCU(31)는, 상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 입력되는 픽셀 데이터로부터 현재 실행되는 응용프로그램의 종류를 분석하되, 현재 실행되는 응용프로그램의 종류 분석을 창 정보나 헤드라인블록의 로그 히스토그램 분석으로 행하고, 밝기 값 정보 및 각 프로그램에 해당하는 정해진 밝기율로 디밍 값을 세팅 및 보정하여, 상기 디밍 값에 따라 LVDS 패널 인터페이스(35)를 통하여 상기 LED 패널의 디밍 제어를 행하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 MCU(31)는, 상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하는 창 정보 입수부(31a)와, 현재 실행되는 창의 특정 블록을 잘라내도록 하는 창 크기 재단부(31b)와, 상기 특정 블록의 창 정보(픽셀 데이터)의 RGB 신호를 YCbCr 신호로 변환하는 YCC 변환부(31c)와, 실행되는 앱의 특정 블록의 히스토그램을 추출하는 히스토그램 추출부(31d)와, 상기 히스토그램 추출부(31d)에서 추출한 히스토그램을 하기 <수학식 1>에 의해 로그화하는 로그 히스토그램 변환부(31e)를 포함하며, 상기 로그 히스토그램에 의해 현재 실행되는 앱의 앱 정보를 분석하여 디밍 제어에 활용하는 것을 특징으로 한다.

<수학식 1>

(여기서, x는 픽셀의 강도(intensity)를 나타내며, L은 기울기 제어용 스케일링 인자(scaleing factor)임)

더욱 바람직하게는, 상기 MCU(31)는, 상기 로그 히스토그램 변환부(31e)에서 변환된 로그 히스토그램의 로그화된 밝기 히스토그램으로부터 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)을 계산하는 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)와, 상기 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)에서 계산된 '밝기 히스토그램'의 밝기 값을, 기 저장된 앱별 밝기 값과 비교하여, 현재 실행되는 앱 종류를 분석하는 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)와, 상기 로그 히스토그램의 밝기(Luminance) 기준으로 디밍 값을 계산하거나 기 저장된 '최적화된 디밍 데이터'를 참조하여 디밍 값을 세팅하게 되는 디밍 값 계산부(31j)와, 상기 세팅된 디밍 값에 대해, 앱 종류별로 디밍 값을 보상하는 앱 종류별 디밍 값 보상부(31m)와, 상기 앱 종류별 디밍 값 보상부(31m)에서 결정된 디밍 값으로 LVDS 패널 인터페이스부(35)를 통해 디밍 제어를 행하는 디밍 제어부(31n)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한층 더 바람직하게는, 상기 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)는, 상기 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)에서 계산된 '밝기 히스토그램'의 밝기 값을, 기 저장된 앱별 밝기 값과 비교하여, 현재 실행되는 앱 종류를 분석하였으나, 복수 개의 매칭된 앱 종류가 추출된 경우에는, 상기 로그 히스토그램의 픽셀 값을 기 저장된 픽셀값과 비교하여 정확한 하나의 실행 앱을 추출하는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, 상기 MCU(31)는, 각 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값을 일종의 테이블로 만들어 메모리에 저장하여 두고, 절전 동작을 수행할 경우에, 이들 테이블값들을 로딩하는 픽셀 및 밝기 값 로딩부(31f)와, 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값이 테이블에 저장되어 있지 않는 경우에는, 새로운 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값은 물론 그에 따른 계산된 디밍 값을 백업 저장하는 픽셀 및 밝기 값 백업 저장부(31k)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치의 제어방법은, (a) 모니터 전원이 '온'되면(S11), 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는 단계(S12); (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 모니터 제어부(30)는 상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)을 통해 PC 커넥터(40)로부터, 픽셀 데이터가 입력되는지? 여부를 체크하게 되는 단계(S13); (c) 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 픽셀 데이터가 입력되지 않았으면 디밍 정도를 최대로 하여, 모니터 화면을 최소밝기로 하는 단계(S14); (d) 상기 (c) 단계 이후, 일정시간 내에 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S15); 및 (e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과, 일정시간 내에 웨이크업이 발생하였으면, 상기 (b) 단계로 리턴하여 다시 시작하고, 발생하지 않으면 모니터 제어부(30) 동작 전원을 오프시키는 단계(S19); (f) 상기 (b) 단계에서의 체크 결과, 픽셀 데이터 입력이 있는 경우에는, 액티브 창이 활성화되었는지? 여부를 체크하는 단계(S21); (g) 상기 (f) 단계에서의 체크 결과, 활성화되지 않았으며, 가장 낮은 단계의 디밍을 수행하게 되면서(S22), 상기 (f) 단계를 반복 수행하는 단계; (h) 상기 (f) 단계에서의 체크 결과, 액티브 창이 활성화되어 현재 앱이 실행되고 있는 것으로 판단되는 경우에는, 상기 MCU(31)는, 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하여 기 정해진 특정 블럭에 대해 로그 히스토그램을 추출하고 밝기 값을 계산하는 단계(S23~S26); (j) 상기 (h) 단계에서 계산한 밝기 값으로 현재 실행되는 앱 종류를 분석하는 단계(S27~S29); (k) 상기 (h) 단계에서 계산된 밝기 값에 해당되는 최적화된 디밍 데이터를 세팅하는 단계(S41); (m) 상기 (k) 단계 이후, 앱별로 상이한 디밍 값을 보정하는 단계(S42); 및 (n) 상기 (m) 단계에서 결정된 디밍 값으로 LVDS 패널 인터페이스(35)를 통하여 디밍 제어를 행하는 단계(S43); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (h) 단계는, (h1) 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하고, 현재 실행되는 앱의 창의 특정 블록을 자르기 하며, 앱별 '픽셀 및 밝기 값' 정보를 로딩하는 단계(S23)와, (h2) 상기 (h1) 단계 이후, 현재 실행되는 앱의 창의 특정 블록의 RGB 신호를 YCC 신호로 (YCbCr로) 변환하면서, 실행되는 앱의 지정 블록의 히스토그램을 추출하는 단계(S24)와, (h3) 상기 (h2) 단계 이후, 상기 히스토그램을 <수학식1>에서와 같은 방식으로 로그화하여, 로그 히스토그램으로 변환하는 단계(S25)와, (h4) 상기 (h3) 단계 이후, 상기 로그 히스토그램의 '밝기 값'을 계산하되, 로그화된 밝기 히스토그램의 밝기평균 및 표준편차를 산출하는 단계(S26)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

<수학식 1>

더욱 바람직하게는, 상기 (j) 단계는, (j1) 상기 (h4) 단계 이후, 상기 로그 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)과 상기 (h1) 단계에서 로딩된 밝기 값을 비교하여, 현재 실행되는 앱의 밝기 값과 일치하는 앱이 존재하는지? 여부를 분석하게 되는 단계(S27)와, (j2) 상기 (j1) 단계에서의 분석 결과, 'Yes'인 경우, 밝기 값이 일치하는 앱이 하나인가? 여부를 체크하는 단계(S28)와, (j3) 상기 (j1) 단계에서의 체크 결과, 하나이면, 바로 상기 (k) 단계로 진행하고, 복수 개이면, 매칭된 복수 개의 앱 중에서 픽셀 값도 일치하는 앱만을 추출하고 나서(S29), 상기 (k) 단계로 진행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, (p) 상기 (j1) 단계에서 판단 결과, 현재 실행되는 앱의 밝기 값과 일치하는 앱이 존재하지 않는 경우에는, 밝기평균 대비 표준편차 값에 보정치(A%)를 곱한 디밍 값을 계산하는 단계(S31); 및 (q) 상기 (p) 단계에서 계산된 디밍 값과 픽셀 및 밝기 값을 백업 저장하여, 앱별 픽셀 및 밝기 값 테이블을 업데이트하고 나서, 상기 (m) 단계로 진행하는 단계(S32); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치 및 그 제어방법에 따르면, 현재 실행되고 있는 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통하여, 현재 실행되고 있는 프로그램의 종류 분석에 획기적으로 감소된 계산량만으로 분석이 가능하면서도 변별력이 커서 모든 실행 프로그램에 대하여 분석 가능한바, 상기 제4 종래기술보다 월등히 더 신속하고 단순하며 용이하게 모니터의 밝기제어가 가능하여 전체 소비되는 에너지를 더욱 절감하기 위한 모니터장치 및 그 제어방법이 가능하다.

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 제1 종래기술에 따른 컴퓨터 및 주변기기의 대기전력 차단 장치의 블록도.
도 2는 제2 종래기술에 따른 컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2의 비디오 커넥터 및 직류 전압 차단부의 실시예 회로도.
도 4는 제3 종래기술에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도.
도 5는 제3 종래기술에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로 진입하는 프로세스의 동작흐름도.
도 6은 제3 종래기술에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로부터 복귀하는 프로세스의 동작흐름도.
도 7은 슬립 모드에서의 최대 절전 기술이 미 적용된 종래기술과 최대 절전 기술이 적용된 제3 종래기술에 따른 모니터의 소비전력 차이를 보여주는 시험성적서.
도 8은 제4 종래기술의 일 실시예에 따른 슬립 모드 및 아이들 상태에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도.
도 9는 제4 종래기술의 일 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로의 진입 및 아이들 상태를 감지하는 메인 프로세스의 동작흐름도.
도 10은 제4 종래기술의 일 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 아이들 상태를 감지하는 서브 프로세스의 동작흐름도.
도 11은 제4 종래기술의 다른 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 아이들 상태를 감지하는 서브 프로세스의 동작흐름도.
도 12는 제4 종래기술의 또다른 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 아이들 상태를 감지하는 서브 프로세스의 동작흐름도.
도 13은 본 발명의 최적 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도.
도 14는 본 발명의 최적 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법의 메인 플로우챠트.
도 15는 도 14의 픽셀 데이터 입력시 절전 동작에 대한 상세 플로우챠트.
도 16 내지 도 18은 각종 앱 실행 창 정보의 여러 로그 히스토그램 분석의 예들을 보여주는 도면.
도 19는 본 발명의 로그 히스토그램 분석과 다른 방식에 따른 데이터 분석량을 비교하기 위한 도면.
도 20은 모니터 설정 메뉴에 본 발명의 로그 히스토그램 분석에 따른 절전 동작 모드를 세팅하는 과정을 보여주는 모니터 캡쳐 화면.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도 13 내지 도 20을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명의 최적 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도이고, 도 14는 본 발명의 최적 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법의 메인 플로우챠트이며, 도 15는 도 14의 픽셀 데이터 입력시 절전 동작에 대한 상세 플로우챠트이다.

도 16 내지 도 18은 각종 앱 실행 창 정보의 여러 로그 히스토그램 분석의 예들을 보여주는 도면인바, 도 16의 (a) 내지 (d)는 각각, 한글 프로그램의 RGB 히스토그램, 동적 선형화된 히스토그램, 로그화된 히스토그램 및 밝기 히스토그램이고, 도 17의 (a) 내지 (d)는 각각, MS 워드 프로그램의 RGB 히스토그램, 동적 선형화된 히스토그램, 로그화된 히스토그램 및 밝기 히스토그램이며, 도 18의 (a) 내지 (d)는 각각, 파워포인트 프로그램의 RGB 히스토그램, 동적 선형화된 히스토그램, 로그화된 히스토그램 및 밝기 히스토그램이다.

도 19는 본 발명의 로그 히스토그램 분석과 다른 방식에 따른 데이터 분석량을 비교하기 위한 도면이며, 도 20은 모니터 설정 메뉴에 본 발명의 로그 히스토그램 분석에 따른 절전 동작 모드를 세팅하는 과정을 보여주는 모니터 캡쳐 화면이다.

(절전형 모니터의 제어 장치의 실시예)

먼저, 본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치에 대하여 도 13 및 도 16 내지 도 20을 참조하여 설명한다.

본 발명의 최적 실시예에 따른 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치는, 도 13 에서 보는 바와 같이, 모니터에 전원을 공급하는 SMPS(20), 모니터 화면으로 동작하는 LED 패널(80), SMPS로부터의 전압을 인버팅하여 LED 패널(80)에 공급하는 인버터(70), 모니터의 전체 동작을 제어하는 모니터 제어부(30), 메인 보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 그리고 모니터 제어부에 (일례로 5V의) 동작 전원의 공급 여부를 스위칭하는 제1 스위칭부(50)와 상기 인버터에 (일례로 19V의) 동작전원의 공급 여부를 스위칭하는 제2 스위칭부(60)를 포함한다.

상기 모니터 제어부(30)는, 아이들(Idle) 모드에서 상기 제2 스위칭부(60)로 패널 컨트롤 신호를 발하여 스위칭 오프를 시킴으로써 상기 인버터(70)의 전원을 OFF 하기도 하며, 더 나아가, 특정 시간 내에 웨이크 업(Wake up) 신호가 입력되지 않을 경우와 같이 슬립(Sleep) 모드에서는 상기 제1 스위칭부(50)로도 회로전원 오프 신호를 발하여 모니터 제어부로의 5V 동작전원도 차단함으로써, 최소한의 대기전원만이 공급되는 (일례로 1.2V 전원이 공급되는) MCU(31)만을 제외하고 모두 비활성화시키는 (최대) 절전 동작을 수행하게 된다.

상기 모니터 제어부(30)는, 전체 제어부의 동작을 행하는 MCU(31)를 포함하는바, 상기 MCU(31)는, 펌웨어(38) 및 플래시 메모리(39) 그리고 키 컨트롤부(미 도시됨)와의 인터페이싱을 행하면서, 실제 본 발명에서의 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 동작은 물론, 실행되는 프로그램의 앱 인식마크 분석에 따른 디밍 제어를 수행하게 된다.

또한, 상기 모니터 제어부(30)는, 상기 제4 종래기술에서와 같이, 듀얼 인터페이스 엔진(34), 디스플레이 프로세싱 엔진(32), OSD(33), LVDS 패널 인터페이스(35), 파워 관리자(Power management)(36) 및 클럭 발생기(37) 등을 포함하는바, 듀얼 인터페이스 엔진(34)은, 아날로그 RGB 커넥터로서의 RGB 커넥터(41), DVI 커넥터(42) 및 HDMI 커넥터(43) 등의 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하며, LVDS 패널 인터페이스(35)는 인버터(70) 및 LED 패널(80)과 인터페이싱을 행하면서, 이들에 대한 제어를 행하게 된다.

즉, 듀얼 인터페이스 엔진(34)이 메인 보드로부터의 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하고, LVDS 패널 인터페이스(35)는 인버터(70)와 인터페이싱을 행하면서, LED 패널(80)에 대한 디밍 제어를 행하며, 디스플레이 프로세싱 엔진(32)은 듀얼 인터페이싱 엔진(34)으로부터 모니터 신호를 처리하면서, LVDS 패널 인터페이스(35)를 통해 LED 패널에 대한 그레이스케일 신호, 로우 드라이버 및 칼럼 드라이버 신호를 제공한다.

한편, MCU(31)는 LVDS 패널 인터페이스(35)에 LED 패널의 밝기 정도를 제어하는 디밍 제어 신호를 발하며, 이에 응하여, LVDS 패널 인터페이스(35)는 인버터(70)를 통하여, 혹은 직접 LED 패널의 백라이트의 전체 밝기를 제어하게 되는바, 본 발명의 에너지 절감형 모니터장치에 의하면, MCU(31)에서 실행되는 프로그램의 헤드라인에 대한 로그 히스토그램 분석을 통하여 실행되는 프로그램을 파악하고 그에 적합한 밝기 제어를 행하는 것이다.

이제, 상기 모니터 제어부(30)의 MCU(31)에 대하여 더 상술하면, 메인 보드로부터의 DDC 신호에 의해 활성화되되 (일례로 1.2V의) 대기 전원이 인가되도록 하여 MCU(31) 전체가 활성화되면서, LVDS 패널 인터페이스(35)를 통해 통상적인 각종 LED 패널 구동신호를 발하게 되는바, 추가적으로 현재 실행되는 앱을 로그 히스토그램 방식으로 용이하게 파악하고 그에 매칭되는 디밍 제어신호를 LVDS 패널 인터페이스(35)로 출력하여, 전체 밝기가 조절되도록 함으로써, 용이하게 모니터 절전을 행하게 된다.

보다 구체적으로는, 먼저 창 정보 입수부(31a)가 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하면, 창 크기 재단부(31b)는 실행되는 창의 특정 블록을 잘라내도록 하는바, 일례로 모니터 화면의 출력창의 좌측 상단 일부를 특정 크기로 잘라내도록 한다. 대부분 도 16 내지 도 18의 상단에서 보는 바와 같이, 좌측 상단의 프로그램의 아이콘이나 특유의 메뉴 리본들이 위치하게 되므로, 해당 부분을 잘라 내지만, 앱의 특성을 잘 나타내는 다른 블록을 자르기 하는 것도 물론 상관없다.

이후, YCC 변환부(31c)를 통해, RGB 신호를 YCC 신호로 (즉, YCbCr로) 변환하는바, 여기서 Y는 휘도(gray level)로서 밝기를, Cb는 브라운 강도를, Cr은 레드 강도를 나타낸다.

계속해서, 히스토그램 추출부(31d)를 통해, 실행되는 앱의 지정 블록의 히스토그램을 추출하며 (도 16의 (a) 참조), 로그 히스토그램 변환부(31e)에서 일례로 <수학식1>에서와 같은 방식으로 로그화하게 된다 (도 16의 (c) 참조). 참고로, 도 16의 (a) 내지 (d)는 각각, 한글 프로그램의 RGB 히스토그램, 동적 선형화된 히스토그램, 로그화된 히스토그램 및 밝기 히스토그램이고, 도 17의 (a) 내지 (d)는 각각, MS 워드 프로그램의 RGB 히스토그램, 동적 선형화된 히스토그램, 로그화된 히스토그램 및 밝기 히스토그램이며, 도 18의 (a) 내지 (d)는 각각, 파워포인트 프로그램의 RGB 히스토그램, 동적 선형화된 히스토그램, 로그화된 히스토그램 및 밝기 히스토그램이다 (이하, '로그화된 히스토그램'을 간략히 '로그 히스토그램'으로 칭하기도 한다).

<수학식 1>

여기서, x는 픽셀의 강도(intensity)를 나타내며, L은 기울기 제어용 스케일링 인자(scaleing factor)이다.

이와 같이, 이들 로그 히스토그램은 실행되는 앱의 종류에 따라서 고유의 값을 갖기 때문에, 이를 디지트화함으로써 기 저장된 앱 종류별 로그 히스토그램과 비교하여 현재 실행되는 앱의 종류를 간단히 파악할 수 있게 된다. 다만, 도 17의 (a) 및 도 18의 (a)에서 보는 바와 같이, MS 오피스 프로그램으로서 워드 프로그램과 파워포인트 프로그램의 경우, RGB 히스토그램이 너무 유사해서 사실상 판별하기가 쉽지 않으며, 이러한 현상은 도 17의 (b) 및 도 18의 (b)에서와 같은 백라이트 스케일링을 위한 히스토그램 균등화(histogram equalization)에 의한 선형 히스토그램의 경우에도 마찬가지였다. 이에, 본 발명자들은, 상기 <수학식1>에 의해 로그화하였는바, 도 17의 (c) 및 도 18의 (c)에서 보는 바와 같이, MS 오피스 프로그램으로서 워드 프로그램과 파워포인트 프로그램의 경우에도 확연히 구별하기에 충분한 변별력을 제공하게 됨을 알 수 있었다.

더욱이, 도 17의 (d) 및 도 18의 (d)에서 보는 바와 같이, 로그 히스토그램에서 밝기 (YCC 변환에서 Y 요소: Luminance) 요소만으로 추출한 '밝기 히스토그램' 의 경우에는, 연산하여야 할 데이터 량은 더욱 획기적으로 줄어들게 되며, 일차적으로 밝기 히스토그램으로 비교를 하게 되나, 대신 MS 오피스 프로그램으로서 워드 프로그램과 파워포인트 프로그램의 경우와 같이 구별이 용이하지 않은 경우가 있는바, 이 경우에는 2차로 로그 히스토그램의 픽셀값으로 비교를 행하도록 하였다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 본 발명의 MCU(31)는, 각 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값을 일종의 테이블로 만들어 메모리에 저장하여 두고, 본 발명의 절전 동작을 수행할 경우에는, 이들 테이블값들을 픽셀 및 밝기 값 로딩부(31f)에서 로딩하며, 역으로 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값이 테이블에 저장되어 있지 않는 경우에는, 새로운 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값은 물론 그에 따른 계산된 디밍 값을, 픽셀 및 밝기 값 백업 저장부(31k)에서 저장하도록 하기도 한다.

이제, 본 발명의 MCU(31)는, 로그화된 히스토그램의 밝기 히스토그램으로부터 밝기 값을 계산하게 되는바, 본 실시예에서는, 도 19에서 보는 바와 같이, 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)에서 '밝기 히스토그램'의 '밝기평균' 및 '표준편차'를 구하여 '밝기 값'으로 사용한다.

계속해서, 상기 MCU(31)는, 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)에서 로그 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)과 상기 로딩된 밝기 값을 비교하여, 현재 실행되는 앱 종류를 분석하게 된다. 추가적으로, 경우에 따라서는 2개 이상의 앱의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)이 오차 범위 내여서 모두 매칭되는 것으로 나올 가능성이 있는바, 이 경우에는, 다시 픽셀 값을 대비하여 정확히 매칭되는 하나의 앱만을 추출하게 된다.

그리하여, 밝기(Luminance) 기준으로, 기 저장된 '최적화된 디밍 데이터'를 참조하여 디밍 값을 세팅하게 되며, 앱 종류별 디밍 값 보상부(31m)에서 앱 종류별로 디밍 값을 보상하여, 디밍 제어부(31n)에 의해 LVDS 패널 인터페이스부(35)를 통해 디밍 제어를 행하게 된다. 부연하면, 앱 종류별 디밍 값 보정을 행하는 이유는, 같은 밝기라도 e-북이나 문서작업용 앱이냐 동영상이나 게임 프로그램 앱이냐에 따라서 디밍을 다르게 해 줄 필요가 있기 때문이다. 즉, 같은 밝기라도, 동영상이나 게임 프로그램을 실행 중일 경우에는 모니터 밝기를 다소 밝게 해 줄 필요가 있으나, e-북이나 문서 작업용 앱을 실행 중일 경우에는 다소 어두워도 문제가 없으므로, 절전 효율성을 높이기 위해 같은 밝기라도 앱 종류별로 디밍 값을 달리해 주도록 보정하는 것이다.

한편, 상기 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)에서 로그 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)과 매칭되는 앱이 발견되지 않으면, 밝기평균 대비 표준편차 값에 보정치(A%)를 곱한 디밍 값을 신규로 계산해 내며, 이를 상기 픽셀 및 밝기 값 백업 저장부(31k)에서 백업 저장하여, 상기 앱별 픽셀 및 밝기 값 테이블을 업데이트하도록 한다. 더 구체적으로는, 바람직한 디밍 값은, '(밝기평균/(밝기평균+표준편자))*A%' 인바, 여기서 A%는 앱에 따른 밝기 보상 및 밝기 레벨에 따른 보상값이다.

추가적으로, 상기 모니터 제어부(30)는, 슬립(Sleep) 모드가 아니더라도, 자체적으로 조사하여 모니터가 아이들 상태에 있다고 판단되는 경우에는, 역시 상기 제2 스위칭부(60)의 'PANEL CONTROL' 신호를 ‘Low’ 로 발하여 상기 인버터(70), 오디오 앰프 및 USB 허브와 같은 인버터 등의 전원을 OFF 함으로써 더욱 에너지를 절약할 수 있게 된다.

즉, 슬립 모드이면 모니터 제어부(Scaler IC)(30)는 MCU만을 동작시키는 0.3W 정도의 최소전원으로 입력신호를 받을 수 있으며, 웨이크업 이벤트(wake up Event)가 들어오면 비로소 상기 '회로전원 온/오프' 신호를 ‘High’로 하는 턴온 신호를 발생시켜 제1 스위칭부(50)를 턴온시킴으로써, 모니터 제어부(30) 전체로 동작전원(5V)이 인가되도록 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 SMPS(20)와 인버터(70) 사이에 제2 스위칭부(60)가 게재되어, 슬립(Sleep) 모드 및 아이들 상태에서 상기 'PANEL CONTROL' 신호를 ‘Low’ 신호로 비활성화하여, 인버터 등으로의 전원(19V) 및 제어신호를 차단한다.

일례로, 상기 제2 스위칭부(60)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 일례로 19V의 동작전원을 차단하는 스위칭 소자이며, 상기 제1 스위칭부(50)는 상기 MCU(31)에 의해 스위칭됨으로서, 상기 SMPS(20)로부터 모니터 제어부(30)로의 5V 동작 전원을 스위칭하는 스위칭 소자이다.

(절전형 모니터의 제어 방법의 실시예)

이제, 상기 모니터 제어부의 동작을 도 13을 보조적으로 참조하고, 도 14 내지 도 20을 주로 참조하여 더 상세히 설명한다.

우선, 본 발명의 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치의 제어방법은, 도 14에서 보는 바와 같이, 먼저 유저에 의해 키 컨트롤부를 클릭하는 등의 모니터 전원 '온' 되었는가? 여부를 체크하여(S11), '온' 상태가 아니면 계속해서 체크하고, 전원 '온' 상태이면, 본 발명의 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는바, 즉, 커넥터(40)로부터 모니터 제어부(30)로 입력되는 영상 데이터 중에서, VCC가 5V 인지? 여부를 체크하거나 자체 모니터 상태를 체크하여, 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 된다(S12). 이는 일례로 각종 커넥터(40) 및 듀얼 인터페이스 엔진(34)을 통해 이루어질 수 있다.

이후, 상기 모니터 제어부(30)는 상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)을 통해 PC 커넥터(40)로부터, 픽셀 데이터가 입력되는지? 여부를 체크하게 되며(S13), 픽셀 데이터 입력이 없는 경우에는, 가장 높은 단계로 디밍을 행하게 되면서 (일례로 디밍값을 최대 밝기의 10%로 설정함), 오프 상태와 다름없는 상태로 만든다(S14).

이후, 일정시간 내에 웨이크업 발생 여부를 체크하여(S15), 일정시간 내에 웨이크업이 발생하면, 상기 S13 단계로 리턴하고, 일정시간 동안 웨이크업이 발생하지 않으면, 전체 회로 전원을 턴오프하게 된다(S16).

한편, 도 14의 상기 S13 단계에서의 체크 결과, 픽셀 데이터 입력이 있는 경우에는, 도 15의 S21 단계로 진행하게 되는바, 우선 액티브 창이 활성화되었는지? 여부를 체크하고(S21), 활성화되지 않았으며, 일단 가장 낮은 단계의 디밍을 수행하게 되면서 (일례로 디밍값을 최대 밝기의 80%로 설정함)(S22), 상기 S21 단계를 반복 수행한다.

한편, 상기 S21 단계에서의 체크 결과, 액티브 창이 활성화되어 현재 앱이 실행되고 있는 것으로 판단되는 경우, MCU(31)는, 먼저 창 정보 입수부(31a)를 통해 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하도록 하고, 계속해서 창 크기 재단부(31b)를 통해 실행되는 앱의 창의 특정 블록(도 16의 상단 메뉴바 참조)을 자르기 하도록 한다(S23). 아울러, 이때, 혹은 그 전후로, 앱별 '픽셀 및 밝기 값' 정보를 로딩하도록 한다(S23).

이후, YCC 변환부(31c)를 통해, RGB 신호를 YCC 신호로 (즉, YCbCr로) 변환하면서, 히스토그램 추출부(31d)를 통해, 실행되는 앱의 지정 블록의 히스토그램(도 16의 (a) 참조)을 추출하도록 한다(S24).

이후, 로그 히스토그램 변환부(31e)에서 일례로 상기 <수학식1>에서와 같은 방식으로 로그화하여, 도 16의 (c)에서 보는 바와 같이 로그 히스토그램으로 변환하게 된다(S25).

계속해서, 본 발명의 MCU(31)는, 로그 히스토그램의 '밝기 값'을 계산하게 되는바, 이는, 로그 히스토그램의 밝기(Luminance)에 해당하는 'Y' 값에 해당되는, 도 16의 (d)의 로그화된 '밝기 히스토그램'에 기하여 행하여지는 것이며, 본 실시예에서는, 도 19에서 보는 바와 같이, '밝기평균' 및 '표준편차'를 '밝기 값'으로 사용한다.

즉, 상기 MCU(31)는, 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)를 통하여 로그화된 밝기 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)을 산출하도록 하며(S26), 이후, 상기 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)를 통해, 로그 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)과 상기 S23 단계에서 로딩된 밝기 값을 비교하여, 현재 실행되는 앱의 밝기 값과 일치하는 앱이 존재하는지? 여부를 분석하게 된다(S27).

그리하여, 상기 S27 단계에서의 분석 결과, 'Y'이면, 앱별 밝기 값 테이블에 기존 데이터가 존재하는 것이므로, 그에 해당되는 최적화된 디밍 데이터를 세팅하게 되고(S41), 이후 앱 종류별 보상부(31m)를 통하여 앱별로 상이한 디밍 값을 보정한 다음(S42), 디밍 제어부(31n) 및 LVDS 패널 인터페이스(35)를 통하여, 상기 세팅 및 보상된 디밍 값으로 디밍 제어를 행하게 된다(S43).

한편, 상기 S27 단계에서, 밝기 값이 일치하는 앱이 존재한 경우라도, 경우에 따라서는 2개 이상의 앱의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)이 오차 범위 내여서 모두 매칭되는 것으로 나올 가능성이 있는바, 따라서, S27 단계에서 'Yes'인 경우라도 바로 S41 단계로 진행하지 않고, 밝기 값이 일치하는 앱이 하나인가? 여부를 체크하여(S28), 하나이면 바로 S41 단계로 진행하고, 복수 개이면, 상기 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)를 통해, 그 중에서 픽셀 값도 일치하는 앱만을 추출하여(S29), 해당 앱의 밝기 값 기준으로 디밍 값을 세팅하도록 하는 것이 보다 바람직하다.

다른 한편, 상기 S27 단계에서의 판단 결과, 'No'이면 (로그 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)과 매칭되는 앱이 발견되지 않으면), 디밍 값 계산부(31j)를 통해, 밝기평균 대비 표준편차 값에 보정치(A%)를 곱한 디밍 값, 즉, '(밝기평균/(밝기평균+표준편차))*A%' 을 계산하여(S31), 이를 상기 픽셀 및 밝기 값 백업 저장부(31k)를 통해 테이블에 백업 저장하여, 상기 앱별 픽셀 및 밝기 값 테이블을 업데이트하도록 한다(S32).

이후, 상기 S42 및 S43 단계를 실행하여, 디밍 제어를 행하게 되며, 마지막으로 새로운 액티브 창이 활성화되는지를 체크하여(S44), 그렇지 않으면 계속해서 체크하고, 새로운 창이 활성화되면, 상기 S13 단계로 리턴하여 처음부터 다시 실행하게 된다.

이상, 본 발명의 '실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치 및 그 제어방법'에 의하면, 실행되는 앱의 창 정보의 로그 히스토그램 값만으로 현재 실행 중인 응용프로그램(App)의 종류를 간단하게 파악하여 그에 최적인 모니터 디밍 제어를 행하되, 로그 히스토그램 값에 의해 이루어지므로, 연산 데이터 량은 줄이면서도 변별력을 높여서, 간단한 방식으로도 상당히 정확하게 모니터 소비 전력을 최대한 절감하는 것이 가능하다.

실제로, 본 발명자들은, 모니터 제어부에 본 발명에 관한 기능을 갖는 펌웨어를 추가하고, 이를 APPS 모드 ( A l P hascan P ower S aving mode) 로 명명한 후, 본 발명에 관한 APPS 모드 인에이블/디제이블 메뉴를 모니터 설정 메뉴에 추가시킨 상태를 도 20에서 확인할 수 있다.

아울러, 흔히 사용되는 앱 프로그램들의 산출된 각종 분석값들은 <표 1> 내지 <표 15>에서 보는 바와 같다. 각 표에서, 좌측 상단이 본 발명의 로그 히스토그램의 분석값들이고, 좌측 하단이 일반 RGB 히스토그램의 분석값들이며, 우측 상단은 모노(Mono) 톤으로 변환된 종래 방식의 분석값들이다. 아울러, 이들 분석값들을 모두, 도 29에서는, 하나의 표로 모아 놓고 대비하였다.

<표 1>은 한글 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 2>는 MS-워드 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 3>은 파워포인트 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 4>는 엑셀 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 5>는 pdf 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 6>은 카톡 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 7>은 오토캐드 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 8>은 비쥬얼 C++ 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 9>는 익스프로러 10 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 10>은 익스플로러 엣지 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 11>은 구글 크롬 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 12>는 어도브 일러스트 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 13>은 GOM 플레이어 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이고, <표 14>는 사진 편집 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이며, <표 15>는 메모장 일러스트 프로그램의 각종 히스토그램 분석 값들이다.

로그 히스토그램의 값 평균	0.893	MONO 값 평균	0.901
로그 히스토그램의 값 표준편차	0.174	MONO 값 표준편차	0.149
로그 히스토그램의 값 픽셀	35040	MONO 값 픽셀	35040
밝기 히스토그램의 밝기 평균	0.818
밝기 히스토그램의 밝기 표준편차	0.204
RGB 히스토그램 평균	0.827
RGB 히스토그램 표준편차	0.207
RGB 히스토그램 픽셀	105120

값 평균	0.860	값 평균	0.749
값 표준편차	0.197	값 표준편차	0.267
값 픽셀	37076	값 픽셀	37076
밝기 평균	0.616
밝기 표준편차	0.397
RGB평균	0.652
RGB 표준편차	0.425
RGB 픽셀	111228

값 평균	0.868	값 평균	0.742
값 표준편차	0.187	값 표준편차	0.266
값 픽셀	34888	값 픽셀	34888
밝기 평균	0.604
밝기 표준편차	0.396
RGB평균	0.640
RGB 표준편차	0.432
RGB 픽셀	104664

값 평균	0.859	값 평균	0.754
값 표준편차	0.209	값 표준편차	0.266
값 픽셀	35500	값 픽셀	35500
밝기 평균	0.624
밝기 표준편차	0.397
RGB평균	0.652
RGB 표준편차	0.431
RGB 픽셀	106500

값 평균	0.893	값 평균	0.925
값 표준편차	0.208	값 표준편차	0.180
값 픽셀	32040	값 픽셀	32040
밝기 평균	0.880
밝기 표준편차	0.213
RGB평균	0.879
RGB 표준편차	0.213
RGB 픽셀	96120

값 평균	0.945	값 평균	0.965
값 표준편차	0.156	값 표준편차	0.120
값 픽셀	26130	값 픽셀	26130
밝기 평균	0.942
밝기 표준편차	0.159
RGB평균	0.943
RGB 표준편차	0.158
RGB 픽셀	78390

값 평균	0.612	값 평균	0.605
값 표준편차	0.310	값 표준편차	0.313
값 픽셀	32798	값 픽셀	32798
밝기 평균	0.604
밝기 표준편차	0.314
RGB평균	0.605
RGB 표준편차	0.314
RGB 픽셀	98394

값 평균	0.813	값 평균	0.802
값 표준편차	0.193	값 표준편차	0.147
값 픽셀	40755	값 픽셀	40755
밝기 평균	0.634
밝기 표준편차	0.170
RGB평균	0.676
RGB 표준편차	0.204
RGB 픽셀	122265

값 평균	0.817	값 평균	0.901
값 표준편차	0.201	값 표준편차	0.133
값 픽셀	43432	값 픽셀	43432
밝기 평균	0.813
밝기 표준편차	0.203
RGB평균	0.813
RGB 표준편차	0.203
RGB 픽셀	130296

값 평균	0.913	값 평균	0.912
값 표준편차	0.118	값 표준편차	0.120
값 픽셀	49542	값 픽셀	49542
밝기 평균	0.912
밝기 표준편차	0.120
RGB평균	0.911
RGB 표준편차	0.124
RGB 픽셀	148626

값 평균	0.946	값 평균	0.930
값 표준편차	0.088	값 표준편차	0.120
값 픽셀	42660	값 픽셀	42660
밝기 평균	0.936
밝기 표준편차	0.122
RGB평균	0.931
RGB 표준편차	0.120
RGB 픽셀	127980

값 평균	0.670	값 평균	0.805
값 표준편차	0.223	값 표준편차	0.190
값 픽셀	43188	값 픽셀	43188
밝기 평균	0.658
밝기 표준편차	0.224
RGB평균	0.659
RGB 표준편차	0.224
RGB 픽셀	129564

값 평균	0.090	값 평균	0.086
값 표준편차	0.133	값 표준편차	0.132
값 픽셀	37948	값 픽셀	37948
밝기 평균	0.086
밝기 표준편차	0.132
RGB평균	0.085
RGB 표준편차	0.131
RGB 픽셀	113844

값 평균	0.960	값 평균	0.914
값 표준편차	0.095	값 표준편차	0.164
값 픽셀	47905	값 픽셀	47905
밝기 평균	0.909
밝기 표준편차	0.179
RGB평균	0.914
RGB 표준편차	0.193
RGB 픽셀	143715

값 평균	0.969	값 평균	0.965
값 표준편차	0.137	값 표준편차	0.143
값 픽셀	35550	값 픽셀	35550
밝기 평균	0.965
밝기 표준편차	0.143
RGB평균	0.965
RGB 표준편차	0.143
RGB 픽셀	106650

<표 1> 내지 <표 15>에서 보는 바와 같이, 아울러, 이들 분석값들을 하나의 표로 모아 놓고 대비한 도 29에서 보는 바와 같이, 로그화된 밝기 히스토그램의 밝기 값 (밝기평균 및 표준편차) 만으로도 대부분의 앱의 종류를 충분히 구별 가능함을 알 수 있다. 다만, 특정 앱의 경우 (일례로 MS-워드 및 파워포인트 앱의 경우), 밝기 값 (밝기평균 및 표준편차) 정보 만으로는 차이가 미세하여 충분한 구별이 어렵기 때문에, 픽셀 값 정보까지 분석하여야 하는바, 이에 대해 기존의 RGB 히스토그램 방식의 경우에는 평균 8,715 (=113,307/13) 개의 픽셀 값 연산이 필요하나, 본 발명에 의한 로그 히스토그램 방식의 경우에는 평균 2,905 (=37,769/13) 개의 픽셀 값 연산만 필요한바, 약 33%로 연산하여야 할 데이터 양이 줄어들게 된다. 이러한 데이터 양은 그레이스케일의 MONO 방식의 경우와 비슷한 양인바, 결국, 본 발명에 의하면, 데이터 양은 그레이스케일 정도로 줄어듦에도 불구하고, 반면 전체적인 변별력은 오히려 RGB 방식보다 더 높다는 장점이 있다. 당연히, 일반적인 RGB 방식에서는 특정 앱의 경우에 판별이 불가하다는 문제점이 있었으며, 이를 고려하면 전반적인 절전의 효과가 떨어질 수 밖에 없었다.

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.

(제4 종래기술: 도 8)
20 : SMPS 30 : 모니터 제어부
31 : MCU 32 : 디스플레이 처리 엔진
33 : OSD 34 : 듀얼 인터페이스 엔진
35 : LVDS 패널 인터페이스 36 : 파워 매니지먼트
37 : 클럭 발생기 38 : 펌웨어
39 : 플래시 메모리 40 : 커넥터
51 : 제1 스위칭 소자 52 : 제2 스위칭 소자
60 : 트리거 스위칭부
70 : 인버터 71 : 오디오 앰프
72 : USB 허브 80 : LED 패널
90 : 키 컨트롤부
(본 발명: 도 13)
20 : SMPS
30 : 모니터 제어부
31 : MCU 31a : 창 정보 입수부
31b : 창 크기 재단부 31c : YCC 변환부
31d : 히스토그램 추출부 31e : 로그 히스토그램 변환부
31f : 픽셀 및 밝기 값 백업 로딩부 31g : 밝기평균 및 표준편차 계산부
31h : 픽셀 및 밝기 값 비교부 31j : 디밍 값 계산부
31k : 픽셀 및 밝기 값 백업 저장부 31m : 앱 종류별 보상부
31n : 디밍 제어부
32 : 디스플레이 처리 엔진
33 : OSD
34 : 듀얼 인터페이스 엔진
35 : LVDS 패널 인터페이스
36 : 파워 매니지먼트
37 : 클럭 발생기
38 : 펌웨어
39 : 플래시 메모리
40 : 커넥터
41 : RGB 커넥터
42 : DVI 커넥터
43 : HDMI 커넥터
50 : 제1 스위칭부
60 : 제2 스위칭부
70 : 인버터
80 : LED 패널

Claims

삭제
모니터에 전원을 공급하는 SMPS(20), 모니터 장치를 제어하는 모니터 제어부(30), 모니터 화면으로 동작하는 LED 패널(80), SMPS로부터의 전압을 인버팅하여 LED 패널(80)에 공급하는 인버터(70), 메인 보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 및 모니터 제어부에 동작 전원의 공급 여부를 스위칭하는 제1 스위칭부(50)와 상기 인버터에 전원의 공급 여부를 스위칭하는 제2 스위칭부(60)를 포함하는 에너지 절감형 모니터장치에 있어서,
상기 모니터 제어부(30)는, 메인 보드로부터의 각종 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하면서 모니터 신호를 수신하고 전체 제어부의 제어 동작을 행하는 MCU(31)와, 커넥터(40)와 인터페이싱을 행하는 듀얼 인터페이스 엔진(34)과, 인버터(70) 및 LED 패널(80)과 인터페이싱과 제어를 행하는 LVDS 패널 인터페이스(35)를 포함하고,
상기 MCU(31)는, 상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 입력되는 픽셀 데이터로부터 현재 실행되는 응용프로그램의 종류를 분석하되, 현재 실행되는 응용프로그램의 종류 분석을 창 정보나 헤드라인블록의 로그 히스토그램 분석으로 행하고, 밝기 값 정보 및 각 프로그램에 해당하는 정해진 밝기율로 디밍 값을 세팅 및 보정하여, 상기 디밍 값에 따라 LVDS 패널 인터페이스(35)를 통하여 상기 LED 패널의 디밍 제어를 행하게 되며,
상기 MCU(31)는,
상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하는 창 정보 입수부(31a)와,
현재 실행되는 창의 특정 블록을 잘라내도록 하는 창 크기 재단부(31b)와,
상기 특정 블록의 창 정보(픽셀 데이터)의 RGB 신호를 YCbCr 신호로 변환하는 YCC 변환부(31c)와,
실행되는 앱의 특정 블록의 히스토그램을 추출하는 히스토그램 추출부(31d)와,
상기 히스토그램 추출부(31d)에서 추출한 히스토그램을 하기 <수학식 1>에 의해 로그화하는 로그 히스토그램 변환부(31e)와,
상기 로그 히스토그램 변환부(31e)에서 변환된 로그 히스토그램의 로그화된 밝기 히스토그램으로부터 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)을 계산하는 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)와,
상기 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)에서 계산된 '밝기 히스토그램'의 밝기 값을, 기 저장된 앱별 밝기 값과 비교하여, 현재 실행되는 앱 종류를 분석하는 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)를 포함하며,
상기 로그 히스토그램에 의해 현재 실행되는 앱의 앱 정보를 분석하여 디밍 제어에 활용하되,
상기 픽셀 및 밝기 값 비교부(31h)는, 상기 밝기평균 및 표준편차 계산부(31g)에서 계산된 '밝기 히스토그램'의 밝기 값을, 기 저장된 앱별 밝기 값과 비교하여, 현재 실행되는 앱 종류를 분석하나, 복수 개의 매칭된 앱 종류가 추출되는 경우에는, 상기 로그 히스토그램의 픽셀 값을 기 저장된 픽셀값과 비교하여 정확한 하나의 실행 앱을 추출하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치.
<수학식 1>

(여기서, x는 픽셀의 강도(intensity)를 나타내며, L은 기울기 제어용 스케일링 인자(scaleing factor)임)
제 2 항에 있어서,
상기 MCU(31)는,
상기 로그 히스토그램의 밝기(Luminance) 기준으로 디밍 값을 계산하거나 기 저장된 '최적화된 디밍 데이터'를 참조하여 디밍 값을 세팅하게 되는 디밍 값 계산부(31j)와,
상기 세팅된 디밍 값에 대해, 앱 종류별로 디밍 값을 보상하는 앱 종류별 디밍 값 보상부(31m)와,
상기 앱 종류별 디밍 값 보상부(31m)에서 결정된 디밍 값으로 LVDS 패널 인터페이스부(35)를 통해 디밍 제어를 행하는 디밍 제어부(31n)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치.
삭제
제 3 항에 있어서,
상기 MCU(31)는,
각 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값을 일종의 테이블로 만들어 메모리에 저장하여 두고, 절전 동작을 수행할 경우에, 이들 테이블값들을 로딩하는 픽셀 및 밝기 값 로딩부(31f)와,
실행 앱의 픽셀 및 밝기 값이 테이블에 저장되어 있지 않는 경우에는, 새로운 실행 앱의 픽셀 및 밝기 값은 물론 그에 따른 계산된 디밍 값을 백업 저장하는 픽셀 및 밝기 값 백업 저장부(31k)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치.
삭제
제 2 항의 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치의 제어방법으로서,
(a) 모니터 전원이 '온'되면(S11), 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는 단계(S12);
(b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 모니터 제어부(30)는 상기 듀얼 인터페이스 엔진(34)을 통해 PC 커넥터(40)로부터, 픽셀 데이터가 입력되는지? 여부를 체크하게 되는 단계(S13);
(c) 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 픽셀 데이터가 입력되지 않았으면 디밍 정도를 최대로 하여, 모니터 화면을 최소밝기로 하는 단계(S14);
(d) 상기 (c) 단계 이후, 일정시간 내에 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S15); 및
(e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과, 일정시간 내에 웨이크업이 발생하였으면, 상기 (b) 단계로 리턴하여 다시 시작하고, 발생하지 않으면 모니터 제어부(30) 동작 전원을 오프시키는 단계(S19);
(f) 상기 (b) 단계에서의 체크 결과, 픽셀 데이터 입력이 있는 경우에는, 액티브 창이 활성화되었는지? 여부를 체크하는 단계(S21);
(g) 상기 (f) 단계에서의 체크 결과, 활성화되지 않았으며, 가장 낮은 단계의 디밍을 수행하게 되면서(S22), 상기 (f) 단계를 반복 수행하는 단계;
(h) 상기 (f) 단계에서의 체크 결과, 액티브 창이 활성화되어 현재 앱이 실행되고 있는 것으로 판단되는 경우에는, 상기 MCU(31)는, 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하여 기 정해진 특정 블럭에 대해 로그 히스토그램을 추출하고 밝기 값을 계산하는 단계(S23~S26);
(j) 상기 (h) 단계에서 계산한 밝기 값으로 현재 실행되는 앱 종류를 분석하는 단계(S27~S29);
(k) 상기 (h) 단계에서 계산된 밝기 값에 해당되는 최적화된 디밍 데이터를 세팅하는 단계(S41);
(m) 상기 (k) 단계 이후, 앱별로 상이한 디밍 값을 보정하는 단계(S42); 및
(n) 상기 (m) 단계에서 결정된 디밍 값으로 LVDS 패널 인터페이스(35)를 통하여 디밍 제어를 행하는 단계(S43);
를 포함하며,
상기 (h) 단계는,
(h1) 듀얼 인터페이스 엔진(34)으로부터 현재 실행되는 앱의 창 정보(픽셀 데이터)를 입수하고, 현재 실행되는 앱의 창의 특정 블록을 자르기 하며, 앱별 '픽셀 및 밝기 값' 정보를 로딩하는 단계(S23)와,
(h2) 상기 (h1) 단계 이후, 현재 실행되는 앱의 창의 특정 블록의 RGB 신호를 YCC 신호로 (YCbCr로) 변환하면서, 실행되는 앱의 지정 블록의 히스토그램을 추출하는 단계(S24)와,
(h3) 상기 (h2) 단계 이후, 상기 히스토그램을 <수학식1>에서와 같은 방식으로 로그화하여, 로그 히스토그램으로 변환하는 단계(S25)와,
(h4) 상기 (h3) 단계 이후, 상기 로그 히스토그램의 '밝기 값'을 계산하되, 로그화된 밝기 히스토그램의 밝기평균 및 표준편차를 산출하는 단계(S26)로 이루어지며,
상기 (j) 단계는,
(j1) 상기 (h4) 단계 이후, 상기 로그 히스토그램의 밝기 값(밝기평균 및 표준편차)과 상기 (h1) 단계에서 로딩된 밝기 값을 비교하여, 현재 실행되는 앱의 밝기 값과 일치하는 앱이 존재하는지? 여부를 분석하게 되는 단계(S27)와,
(j2) 상기 (j1) 단계에서의 분석 결과, 'Yes'인 경우, 밝기 값이 일치하는 앱이 하나인가? 여부를 체크하는 단계(S28)와,
(j3) 상기 (j1) 단계에서의 체크 결과, 하나이면, 바로 상기 (k) 단계로 진행하고, 복수 개이면, 매칭된 복수 개의 앱 중에서 픽셀 값도 일치하는 앱만을 추출하고 나서(S29), 상기 (k) 단계로 진행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치의 제어방법.
<수학식 1>

(여기서, x는 픽셀의 강도(intensity)를 나타내며, L은 기울기 제어용 스케일링 인자(scaleing factor)임)
삭제
제 7 항에 있어서,
(p) 상기 (j1) 단계에서 판단 결과, 현재 실행되는 앱의 밝기 값과 일치하는 앱이 존재하지 않는 경우에는, 밝기평균 대비 표준편차 값에 보정치(A%)를 곱한 디밍 값을 계산하는 단계(S31); 및
(q) 상기 (p) 단계에서 계산된 디밍 값과 픽셀 및 밝기 값을 백업 저장하여, 앱별 픽셀 및 밝기 값 테이블을 업데이트하고 나서, 상기 (m) 단계로 진행하는 단계(S32);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실행 프로그램의 실행창의 특정 블록에 대한 로그 히스토그램 분석을 통한 에너지 절감형 모니터장치의 제어방법.