KR20220163823A - 모니터 소비 전력 저감 시스템 및 그 방법 - Google Patents

모니터 소비 전력 저감 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모니터 소비 전력 저감 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모니터 소비 전력 저감 시스템은 영상 데이터의 변화량을 모니터링하는 CPU 및 모니터링 결과에 따라 CPU로부터 영상 데이터를 수신하여 디스플레이부로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

Description

모니터 소비 전력 저감 시스템 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR POWER REDUCTION OF MONITOR}
본 발명은 모니터 소비 전력 저감 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
미래형 자동차는 자율주행성능 및 전장 기술의 발전 등의 영향으로 자동차 내부 액세서리가 증가하는 추세이다.
대표적으로 차량 모니터(LCD/OLED 등) 시스템은 점차 대형화, 고해상도화, 다양화되는 추세이며, 이러한 추세는 점점 빨리질 것으로 예상된다.
종래 기술에 따르면 시스템 및 배터리와 연결된 LCD 시스템(모니터 시스템)은 데이터 변화의 유무와 상관없이 상시 전류(전력)을 소모하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 데이터 변화의 유무를 고려하여 상시 전류(전력)의 소모를 저감시킴으로써, 차량의 전석 및 후석 모니터의 소비 전력을 저감시키고, 배터리의 효율을 증가시키는 것이 가능한 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 모니터 소비 전력 저감 시스템은 영상 데이터의 변화량을 모니터링하는 CPU 및 모니터링 결과에 따라 CPU로부터 영상 데이터를 수신하여 디스플레이부로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
CPU는 영상 데이터의 변화량을 모니터링하여, 영상 데이터의 변화량이 기준치 이하인 경우, CPU의 송신부를 오프(off)시킨다.
CPU의 송신부가 오프되고 타이밍 컨트롤러의 수신부가 오프되는 경우, 기존 영상 데이터를 디스플레이부로 전송하는 메모리를 더 포함한다.
CPU는 영상 데이터의 변화 영역에 대한 데이터를 전송하여 업데이트를 수행한다.
본 발명에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법은 (a) 영상 데이터의 변화량을 모니터링하는 단계 및 (b) 영상 데이터의 변화량에 따라 CPU 송신부의 온/오프를 제어하고, 디스플레이부에 표출할 영상 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.
(b) 단계는 영상 데이터의 변화량이 기준치 이하인 경우, CPU 송신부를 오프시키고, 메모리에 저장된 기존 영상 데이터를 디스플레이부에 표출하도록 결정한다.
(b) 단계는 영상 데이터의 변화 영역에 대한 데이터를 전송하여, 디스플레이부에 표출할 영상 데이터에 대한 부분 업데이트를 수행한다.
본 발명에 따르면, 배터리 모드, 정차 상태 및 ADM 모드에서 모니터의 화면 변화가 없을 경우 소비 전력을 저감시킴으로써 배터리 효율을 증가시키는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법을 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법을 도시한다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 시스템을 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법을 도시한다.
도 1을 참조하면, H/U은 마이컴(110), CPU(120)를 포함하고, 모니터 시스템(200)은 T-CON(타이밍 컨트롤러, 210), 메모리(220)를 포함한다.
CPU(120)는 자동차 시스템(인포테인먼트 시스템)의 영상 처리를 수행하며, LCD 화면에 뿌려주는 데이터에 대해 지속적으로 모니터링한다.
라디오 화면에서 주파수 고정 등 특이 동작이 없는 경우, LCD 화면 상의 화면 변화가 발생되지 않는다.
도 1의 파란 색 화살표로 도시한 바와 같이, 이 경우 CPU(120)는 데이터의 변화가 없는 것으로 판단하고, CPU(120)의 송신부를 오프(off)시켜 영상 데이터 송신을 중단하고, 모니터 시스템(200)의 타이밍 컨트롤러(210)의 영상 수신부가 오프(off)되며, 모니터에서는 메모리(220)에 저장된 기존 영상 데이터의 표출이 유지된다(즉, 기존 화면이 유지된다).
반면, DMB 시청과 같이 지속적으로 화면이 변화하는 경우, LCD 화면 상의 화면 변화가 지속적으로 일어난다.
도 1의 붉은 색 화살표로 도시한 바와 같이, 이 경우 CPU(120)는 데이터의 변화가 있는 것으로 판단하고, CPU(120)의 송신부를 온(ON)시켜 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(210)의 수신부로 전송한다.
또한, 라디오, 음악 청취 등 영상 데이터 변화가 많지 않을 경우, 영상 데이터의 특정 부분만 변경될 경우, 부분적으로 영상 데이터에 대한 업데이트를 수행하는 것이 가능하다.
예컨대, 영상 데이터의 특정 부분만 변경되는 경우, 해당 부분에 대한 데이터만을 CPU(120)의 송신부로부터 타이밍 컨트롤러(210)의 수신부로 전송함으로써, 모니터의 소비 전력을 저감한다.
이 때, 기존 데이터는 모니터 시스템(200)의 메모리(220)에 저장되고, 전술한 예에 따라 전송된 영상 데이터를 이용하여 업데이트를 수행한다.
도 2를 참조하면, S201 단계는 영상 데이터의 변화량을 확인한다.
S201 단계에서 영상 데이터의 변화가 없는 것으로 확인하면, S202 단계는 CPU의 송신부를 오프(off)시키고, 모니터 시스템의 타이밍 컨트롤러 또한 오프(off)된다.
S203 단계는 모니터 시스템의 메모리에 저장된 기존 영상 데이터를 출력한다.
S201 단계에서 영상 데이터의 변화가 있는 것으로 확인하면, S204 단계는 CPU의 송신부의 온(on) 상태를 유지하고, 영상 데이터를 모니터 시스템의 타이밍 컨트롤러로 전송한다.
S205 단계는 신규 영상 데이터를 출력한다.
전술한 바와 같이, S201 단계에서 영상 데이터의 변화가 있는 것으로 확인된 경우에도, 기설정 기준치 이하의 영상 데이터 변화인 경우, 특정 영역의 변경된 영상 데이터만을 변경(업데이트)하도록 제어함으로써, 소비 전력을 저감시키는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 시스템을 도시하고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법을 도시한다.
라디오 화면에서 주파수 고정 등 특이 동작이 없는 경우, LCD 화면 상의 화면 변화가 발생되지 않는다.
도 3의 파란 색 화살표로 도시한 바와 같이, 이 경우 CPU(320)는 데이터의 변화가 없는 것으로 판단하고, 영상 데이터의 프레임 프리퀀시를 30hz 또는 48hz로 업데이트한다.
반면, DMB 시청과 같이 지속적으로 화면이 변화하는 경우, LCD 화면 상의 화면 변화가 지속적으로 일어난다.
도 3의 붉은 색 화살표로 도시한 바와 같이, 이 경우 CPU(320)는 데이터의 변화가 있는 것으로 판단하고, 영상 데이터의 프레임 프리퀀시를 60hz로 업데이트하여, 특정 프레임 프리퀀시 이상으로 유지한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상 데이터의 프레임 프리퀀시를 변경시킴에 따라, LCD 패널의 데이터 트랜지션(data transition)이 감소되고, 구동에 필요한 전력이 감소되어, 모니터 시스템의 소비 전력을 저감시키는 것이 가능하다.
도 4를 참조하면, S401 단계는 영상 데이터의 변화량을 확인한다.
S401 단계에서 영상 데이터의 변화가 있는 것으로 확인하면, S402 단계는 영상 데이터의 프레임 프리퀀시를 60hz로 설정하고 유지한다.
S401 단계에서 영상 데이터의 변화가 없는 것으로 확인하면, S403 단계는 영상 데이터의 프레임 프리퀀시를 48hz 또는 30hz로 낮춘다.
소비 전력은 하기 [수학식 1]과 같이 정의된다.
[수학식 1]
소비 전력(P) = C x f x V2
이 때, C는 회로의 정전 용량이고, f는 주파수이며 V는 공급 전압을 의미한다.
LCD DCLK은　하기　［수학식　２］와　같다．
［수학식　２］
LCD DCLK = LCD Frame frequency (60hz) x Hsync x Vsync
예컨대　12.3인치 LCD DCLK (@60hz)는　60hz x 2162 x 768 = 99.6Mhz이고，　12.3인치 LCD DCLK (@30hz)는 30hz x 2162 x 768 = 49.8Mhz이다．　
즉，LCD Frame 주파수에 따라 LCD 구동 주파수(DCLK)　차이가　발생된다．
모니터　화면　변화가　없을　경우（영상　데이터　변화가　없을　경우），　영상　송신　프레임　프리퀀시를　낮춤으로써，모니터　ＤＣＬＫ변화에　따라　소비　전력을　저감시키며，　즉，　프레임　주파수를 낮춤으로써，　LCD의 초당 트랜지션（Transition）되는 데이터 양을　감소시켜　소비　전력을　감소시킨다．
６０ｈｚ인　경우， 한 화면을 뿌려주기 위하여 1초 동안 60번 데이터를 뿌려주는　것이고，　３０ｈｚ인　경우，　 한 화면을 뿌려주기 위하여 1초 동안 30번 데이터를 뿌려주는　것으로，　LCD의 하나의 화소 기준으로 보면, 16.67ms 마다 액정을 스위칭하는　것（６０ｈｚ）과，　 33.33ms 마다 액정을 스위칭하는　것（３０ｈｚ）의　차이가　크게　된다．
짧은　기간에　액정　스위칭을　하는　것은　많은　에너지를　소모하게　되며，　LCD의 소비전력에도 많은 차이가 발생된다．
LCD 하나하나의 화소는 TFT로 구성되어 있고, LCD frame주파수를 60hz에서 30hz로 변경하거나　또는　60hz에서 48hz로 변경함으로써，소비전력을　감소시키는　것이　가능하다．　
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법은 컴퓨터 시스템에서 구현되거나, 또는 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리와, 사용자 입력 장치와, 데이터 통신 버스와, 사용자 출력 장치와, 저장소를 포함할 수 있다. 전술한 각각의 구성 요소는 데이터 통신 버스를 통해 데이터 통신을 한다.
컴퓨터 시스템은 네트워크에 커플링된 네트워크 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 중앙처리 장치(central processing unit (CPU))이거나, 혹은 메모리 및/또는 저장소에 저장된 명령어를 처리하는 반도체 장치일 수 있다.
메모리 및 저장소는 다양한 형태의 휘발성 혹은 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법은 컴퓨터에서 실행 가능한 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법이 컴퓨터 장치에서 수행될 때, 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들이 본 발명에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 모니터 소비 전력 저감 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

Claims (7)

  1. 영상 데이터의 변화량을 모니터링하는 CPU; 및
    상기 모니터링 결과에 따라 상기 CPU로부터 영상 데이터를 수신하여 디스플레이부로 전송하는 타이밍 컨트롤러
    를 포함하는 모니터 소비 전력 저감 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CPU는 상기 영상 데이터의 변화량을 모니터링하여, 상기 영상 데이터의 변화량이 기준치 이하인 경우, 상기 CPU의 송신부를 오프(off)시키는 것
    인 모니터 소비 전력 저감 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 CPU의 송신부가 오프되고, 상기 타이밍 컨트롤러의 수신부가 오프되는 경우, 기존 영상 데이터를 상기 디스플레이부로 전송하는 메모리
    를 더 포함하는 모니터 소비 전력 저감 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 CPU는 상기 영상 데이터의 변화 영역에 대한 데이터를 전송하여 업데이트를 수행하는 것
    인 모니터 소비 전력 저감 시스템.
  5. (a) 영상 데이터의 변화량을 모니터링하는 단계; 및
    (b) 상기 영상 데이터의 변화량에 따라 CPU 송신부의 온/오프를 제어하고, 디스플레이부에 표출할 영상 데이터를 결정하는 단계
    를 포함하는 모니터 소비 전력 저감 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 영상 데이터의 변화량이 기준치 이하인 경우, 상기 CPU 송신부를 오프시키고, 메모리에 저장된 기존 영상 데이터를 상기 디스플레이부에 표출하도록 결정하는 것
    인 모니터 소비 전력 저감 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 영상 데이터의 변화 영역에 대한 데이터를 전송하여, 상기 디스플레이부에 표출할 영상 데이터에 대한 부분 업데이트를 수행하는 것
    인 모니터 소비 전력 저감 방법.
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