Design of FPGA-based Wearable System for Checking Patients

환자 체크를 위한 FPGA 기반 웨어러블 시스템 설계

With the recent advances in medical technology and health care, the prevention and treatment of diseases has developed. Accordingly aging has rapidly progressed. In this life span and aging society, demand for diagnostic centered medical care is increasing rapidly. In this paper, we propose a wearable patient check system based on FPGA that can be controlled by sensors. In the existing hospital, a doctor or nurse visited the patient every hour to check the condition. However, in this paper, patients, doctors and nurses can check the patient's condition at the desired time using patient check system. In addition, the tilt sensor is used for the patient who is uncomfortable to easily control. The proposed FPGA-based hardware architecture consists of an algorithm for enlarged image processing, a TFT-LCD Controller, a CIS Controller, and a Memory Controller to output the patient's status image. Implemented and validated using the DE2-115 test board with Cyclone IV EP4CE115F29C7 FPGA device and its operating frequency is 50MHz.

최근 발달된 의료 기술과 건강의 관심이 높아지면서 병의 예방과 치료가 발달하고, 이에 따라 고령화가 빠르게 진행되고 있다. 이러한 수명 연장과 고령화 속에서 진단 중심 의료 수요가 급증하고 있다. 본 논문에서는 센서를 통해 제어가 가능한 FPGA 기반 웨어러블 환자 체크 시스템을 제안한다. 기존 병원에서는 의사나 간호사가 일정 시간마다 일일이 환자를 방문하여 상태를 체크하였다. 하지만 본 논문에서는 환자 체크 시스템을 사용하여 환자 및 의사, 간호사가 원하는 시간대에 환자의 상태를 확인할 수 있다. 또한, 몸이 불편한 환자를 위해 기울기 센서를 이용하여 쉽게 제어가 가능하도록 구현하였다. 제안하는 FPGA 기반 하드웨어 구조는 확대 영상처리를 위한 알고리즘, 환자의 상태 영상출력을 위한 TFT-LCD Controller, CIS Controller 및 Memory Controller로 구성된다. Cyclone IV EP4CE115F29C7 FPGA 디바이스가 장착된 DE2-115 테스트 보드를 사용하여 구현 및 검증하였으며, 동작 주파수는 50MHz이다.