KR101744927B1 - 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 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 없도록 하는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 장치를 이용한 모니터 제어 방법을 제공하기 위한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치는, 슬립(Sleep) 모드에서 'PIO_INV'에 ‘로우’ 신호를 발하여 인버터(70) 전원을 오프하며, 특정 시간 내에 웨이크업 신호가 입력되지 않을 경우 'PIO_PWR'에 일정 시간의 트리거 신호를 발생시켜, 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치를 반전시켜, 모니터 전원을 강제 오프하도록 하고, 모니터 전원 오프 시, 웨이크업 이벤트가 들어오면, 커넥터(40)의 'VGA_5V'에 의해 모니터 제어부(30)의 펌웨어(38)가 활성화 및 펌웨어(38)의 제어에 의해 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온시키며, 다시 'PIO_INV'의 신호를 ‘하이’로 하여 모니터를 활성화하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법{A method for controling a monitor having the most power saving function during the sleep mode}
본 발명은 절전형 모니터 제어 방법에 관한 것으로, 특히 슬립 모드에서 최대 절전 기능을 갖는 절전형 모니터 제어 방법에 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.
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.
대한민국 특허공개 제2013-0109060호 (컴퓨터 및 컴퓨터 주변기기의 대기전력 차단 장치) 대한민국 특허공개 제2015-0123435호 (컴퓨터 연동을 통한 모니터 대기전력 차단장치)
본 발명은, 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 없도록 하는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 방법은, 모니터에 전원을 공급하는 SMPS(20), 모니터 화면의 백 라이트로 동작하는 LED 패널(80), SMPS로부터의 전압을 인버팅하여 LED 패널(80)에 공급하는 인버터(70), 메인 보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 및 모니터의 동작 설정을 위한 버튼들로 이루어지는 키 컨트롤부(90)를 포함하는 컴퓨터 시스템의 모니터 제어 장치를 이용한 모니터 제어 방법으로서, 상기 모니터 제어 장치는, 펌웨어(38), 플래시 메모리(39) 및 키 컨트롤부(90)와의 인터페이싱을 행하면서 전체 제어부의 제어 동작을 행하는 MCU(31)를 포함하는 모니터 제어부(30); 상기 SMPS(20)와 인버터(70) 사이에 게재되어 있는 제1 스위칭 소자(51)와 제2 스위칭 소자(52); 및 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW) 입력단에 연결된 트리거 스위칭부(60); 를 추가로 포함하며, 슬립(Sleep) 모드에서 'PIO_INV'에 ‘로우’ 신호를 발하여 상기 인버터(70) 전원을 오프하며, 특정 시간 내에 웨이크업 신호가 입력되지 않을 경우 'PIO_PWR'에 일정 시간의 트리거 신호를 발생시켜, 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치를 반전시켜, 모니터 전원을 강제 오프하도록 하고, 상기 모니터 전원 오프 시, 웨이크업 이벤트가 들어오면, 상기 커넥터(40)의 'VGA_5V'에 의해 상기 모니터 제어부(30)의 펌웨어(38)가 활성화 및 상기 펌웨어(38)의 제어에 의해 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온시키며, 다시 'PIO_INV'의 신호를 ‘하이’로 하여 모니터를 활성화시키되, 슬립 모드에서 상기 'PIO_INV'의 ‘Low’ 신호에 의해 상기 제1 스위칭 소자(51) 및 제2 스위칭 소자(52)를 비활성화되도록 하여, 인버터로의 전원 및 제어신호를 차단하며, 슬립(Sleep) 모드에서 상기 'PIO_PWR'의 트리거 신호에 의해, 상기 트리거 스위칭부(60)로 하여금 트리거용의 펄스파를 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW) 입력단에 제공하도록 함으로써, 모니터 제어부로 '제1 턴오프 신호'를 인가하게 하며, 상기 '제1 턴오프 신호'는, 메인 보드로부터의 웨이크업 상태를 체크할 수 있는 최소한의 자원이 활성화된 상태이도록 하는 턴오프 신호이며, 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누를 때 발생되는 '제2 턴오프 신호'와 구별되도록 상기 '제2 턴오프 신호' 보다 더 짧은 시간의 펄스파 신호이며, 상기 트리거 스위칭부(60)의 상위 전원단은 상기 커넥터(40)의 'VGA_5V'에 직결되며, 하위 전원단은 상기 키 컨트롤부(90)의 'POWER_SW' 단에 접속되며, 그 제어단은 상기 펌웨어(38)의 'PIO_PWR' 단에 접속되어 지며, 상기 커넥터(40)의 'VGA_5V'는 동시에 상기 펌웨어(38)의 전원단(VDD)에도 직결되며, 메인 보드로부터 'VGA_5V' 전원이 공급되면, 상기 펌웨어가 활성화되고, 이에 응하여 키 컨트롤부의 파워 스위치가 트리거되며, 이윽고 모니터 제어부(30) 전체가 활성화되며, 상기 모니터 제어 방법은, (a) 모니터 전원이 '온'되면(S51), 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는 단계(S52); (b) 슬립모드 이벤트 발생 여부를 체크하게 되는 단계(S53); (c) 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 슬립모드 이벤트가 발생하지 않았으면 계속해서 체크하고, 발생하였으면 인버터 전원을 턴오프하도록 하는 단계(S54); (d) 상기 (c) 단계 이후, 일정시간 대기하고(S55), 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S56); (e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면 모니터 전원을 턴온하면서 상기 (a) 단계로 리턴하고, 그렇지 않으면, 상기 트리거 스위칭부(60)로 트리거 신호를 발생시켜(S57), 상기 키 컨트롤부(90)에서 모니터 제어부로 '제1 턴오프 신호'가 인가되도록 하는 단계; (f) 다시 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S58); 및 (g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면 모니터 전원을 턴온하면서 상기 (a) 단계로 리턴하고, 그렇지 않으면, 모든 프로세스를 종료하는 단계(S59); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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바람직하게는, 상기 제1 스위칭 소자(51)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 동작전원을 차단하는 스위칭 소자이며, 상기 제2 스위칭 소자(52)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 인버터 온/오프(INVERTER ON/OFF) 제어신호 또는 인버터 디밍(INVERTER DIMMING) 제어신호를 차단하는 스위칭 소자인 것을 특징으로 한다.
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또한 바람직하게는, 상기 모니터 제어부(30)는, 아날로그 RGB 커넥터(41), DVI 커넥터(42) 및 HDMI 커넥터(43)의 커넥터와 인터페이싱을 행하는 듀얼 인터페이스 엔진(34)과, 인버터(70) 및 LED 패널(80)과 인터페이싱을 행하면서 이들에 대한 제어를 행하는 LVDS 패널 인터페이스(35)와, 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 발하는 디스플레이 처리 엔진(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또한 바람직하게는, (h) 상기 펌웨어(38)에 의해 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S61); 및 (i) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면, 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 온 버튼이 트리거되는 효과를 갖는 신호를 발생시켜(S62), 상기 키 컨트롤부(90)에서 파워 온 버튼이 눌려지는 효과를 발휘하도록 하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법에 따르면, 컴퓨터의 슬립 모드 진입 시에 펌웨어를 제외한 모든 기능의 실질적인 소프트웨어 오프 기능을 사용함으로써, 소비전력을 최대한 절감할 수 있는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법을 제공할 수 있게 된다.
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 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로 진입하는 프로세스의 동작흐름도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 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 본 발명에 따른 모니터의 소비전력 차이를 보여주는 시험성적서.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
(제1 실시예)
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법에 대하여 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터의 제어 장치 및 주변 장치의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절전형 모니터의 제어 방법 중 슬립 모드로 진입하는 프로세스의 동작흐름도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 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 본 발명에 따른 모니터의 소비전력 차이를 보여주는 시험성적서이다.
본 발명의 제1 실시예의 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 실질적으로 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 신호 (일례로 5ms 정도의 오프 신호) 는, 메인 모드로부터의 웨이크업 상태를 체크할 수 있는 펌웨어만이 실질적으로 활성화된 상태이며, 나머지 모니터 제어부 전체를 실질적으로 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 본 발명에서의 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, 본 발명의 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 (일례로 5ms 정도의 오프 신호), 결국 모니터 제어부의 펌웨어를 제외한 모든 전원을 소프트웨어 오프 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), 본 발명의 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 5ms 동안의‘H’펄스 신호) 를 발생시켜(S57), 모니터 제어부의 펌웨어(38)를 제외한 모든 자원을 실질적으로 비활성화하는 슬립 모드로 이행하게 되며, 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누르는 신호 (일례로 50ms 정도의 오프 신호) 와 구별되도록 한다.
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 상태이며, 펌웨어 및 웨이크업 이벤트나 파워 버튼을 검지하기 위한 최소한의 전원이 필요하므로, 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.
본 발명의 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 본 발명의 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 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.
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.
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

Claims (8)

  1. 모니터에 전원을 공급하는 SMPS(20), 모니터 화면의 백 라이트로 동작하는 LED 패널(80), SMPS로부터의 전압을 인버팅하여 LED 패널(80)에 공급하는 인버터(70), 메인 보드로부터의 모니터 신호를 모니터 제어부로 제공하는 커넥터(40), 및 모니터의 동작 설정을 위한 버튼들로 이루어지는 키 컨트롤부(90)를 포함하는 컴퓨터 시스템의 모니터 제어 장치를 이용한 모니터 제어 방법으로서,
    상기 모니터 제어 장치는,
    펌웨어(38), 플래시 메모리(39) 및 키 컨트롤부(90)와의 인터페이싱을 행하면서 전체 제어부의 제어 동작을 행하는 MCU(31)를 포함하는 모니터 제어부(30);
    상기 SMPS(20)와 인버터(70) 사이에 게재되어 있는 제1 스위칭 소자(51)와 제2 스위칭 소자(52); 및
    상기 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW) 입력단에 연결된 트리거 스위칭부(60);
    를 추가로 포함하며,
    슬립(Sleep) 모드에서 'PIO_INV'에 ‘로우’ 신호를 발하여 상기 인버터(70) 전원을 오프하며, 특정 시간 내에 웨이크업 신호가 입력되지 않을 경우 'PIO_PWR'에 일정 시간의 트리거 신호를 발생시켜, 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치를 반전시켜, 모니터 전원을 강제 오프하도록 하고,
    상기 모니터 전원 오프 시, 웨이크업 이벤트가 들어오면, 상기 커넥터(40)의 'VGA_5V'에 의해 상기 모니터 제어부(30)의 펌웨어(38)가 활성화 및 상기 펌웨어(38)의 제어에 의해 'PIO_PWR'에 턴온 신호를 발생시켜 모니터 전원을 턴온시키며, 다시 'PIO_INV'의 신호를 ‘하이’로 하여 모니터를 활성화시키되,
    슬립 모드에서 상기 'PIO_INV'의 ‘Low’ 신호에 의해 상기 제1 스위칭 소자(51) 및 제2 스위칭 소자(52)를 비활성화되도록 하여, 인버터로의 전원 및 제어신호를 차단하며,
    슬립(Sleep) 모드에서 상기 'PIO_PWR'의 트리거 신호에 의해, 상기 트리거 스위칭부(60)로 하여금 트리거용의 펄스파를 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 스위치(POWER SW) 입력단에 제공하도록 함으로써, 모니터 제어부로 '제1 턴오프 신호'를 인가하게 하며,
    상기 '제1 턴오프 신호'는, 메인 보드로부터의 웨이크업 상태를 체크할 수 있는 최소한의 자원이 활성화된 상태이도록 하는 턴오프 신호이며, 모니터 제어부 전체를 비활성화하는 상기 키 컨트롤부(90)에서 유저가 파워 오프 버튼을 누를 때 발생되는 '제2 턴오프 신호'와 구별되도록 상기 '제2 턴오프 신호' 보다 더 짧은 시간의 펄스파 신호이며,
    상기 트리거 스위칭부(60)의 상위 전원단은 상기 커넥터(40)의 'VGA_5V'에 직결되며, 하위 전원단은 상기 키 컨트롤부(90)의 'POWER_SW' 단에 접속되며, 그 제어단은 상기 펌웨어(38)의 'PIO_PWR' 단에 접속되어 지며,
    상기 커넥터(40)의 'VGA_5V'는 동시에 상기 펌웨어(38)의 전원단(VDD)에도 직결되며,
    메인 보드로부터 'VGA_5V' 전원이 공급되면, 상기 펌웨어가 활성화되고, 이에 응하여 키 컨트롤부의 파워 스위치가 트리거되며, 이윽고 모니터 제어부(30) 전체가 활성화되며,
    상기 모니터 제어 방법은,
    (a) 모니터 전원이 '온'되면(S51), 모니터 제어부(30)는 모니터 및 PC 전원의 상태를 감지하게 되는 단계(S52);
    (b) 슬립모드 이벤트 발생 여부를 체크하게 되는 단계(S53);
    (c) 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 슬립모드 이벤트가 발생하지 않았으면 계속해서 체크하고, 발생하였으면 인버터 전원을 턴오프하도록 하는 단계(S54);
    (d) 상기 (c) 단계 이후, 일정시간 대기하고(S55), 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S56);
    (e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면 모니터 전원을 턴온하면서 상기 (a) 단계로 리턴하고, 그렇지 않으면, 상기 트리거 스위칭부(60)로 트리거 신호를 발생시켜(S57), 상기 키 컨트롤부(90)에서 모니터 제어부로 '제1 턴오프 신호'가 인가되도록 하는 단계;
    (f) 다시 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S58); 및
    (g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면 모니터 전원을 턴온하면서 상기 (a) 단계로 리턴하고, 그렇지 않으면, 모든 프로세스를 종료하는 단계(S59);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 소자(51)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 동작전원을 차단하는 스위칭 소자이며, 상기 제2 스위칭 소자(52)는 상기 SMPS(20)로부터 인버터(70)로의 인버터 온/오프(INVERTER ON/OFF) 제어신호 또는 인버터 디밍(INVERTER DIMMING) 제어신호를 차단하는 스위칭 소자인 것을 특징으로 하는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터 제어부(30)는,
    아날로그 RGB 커넥터(41), DVI 커넥터(42) 및 HDMI 커넥터(43)의 커넥터와 인터페이싱을 행하는 듀얼 인터페이스 엔진(34)과,
    인버터(70) 및 LED 패널(80)과 인터페이싱을 행하면서 이들에 대한 제어를 행하는 LVDS 패널 인터페이스(35)와,
    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 발하는 디스플레이 처리 엔진(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    (h) 상기 펌웨어(38)에 의해 웨이크업 발생 여부를 체크하는 단계(S61); 및
    (i) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 웨이크업이 발생하였으면, 상기 키 컨트롤부(90)의 파워 온 버튼이 트리거되는 효과를 갖는 신호를 발생시켜(S62), 상기 키 컨트롤부(90)에서 파워 온 버튼이 눌려지는 효과를 발휘하도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립 모드에서의 최대 절전형 모니터 제어 방법.
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