[发明专利]确保注射设备中的电动机的恒速的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确保注射设备中的电池驱动电动机的恒速的方法。尤其是，本发明涉及一种用于设置优选目标速度，并且如果电池的容量不足以达到或确保优选目标速度，则将优选目标速度降到次级目标速度的方法。本发明还涉及一种如果不能达到或维持目标速度，则产生告警信号的方法。

背景技术

US 5,505,697公开了一种电动喷射注射器，该注射器将柱塞驱动器压向柱塞以产生刺入人的皮肤的高初始压力脉冲。然后，该柱塞驱动器继续产生较低的输出压力直到完成例如胰岛素的注射。注射器内的微处理器对移动柱塞驱动器的电动机的速度和方向进行控制。该注射器提供一种皮下注射，其对用于治疗糖尿病的胰岛素注射尤其有用。

US 5,505,697公开了在注射的最初刺入阶段，存在到大约4000psi的峰值压力的非常快的压力增长。该峰值压力用于刺入皮肤并在皮下组织中产生短的、略微细长的通道。当大约达到初始压力峰值时，为了在输出阶段输出稳态输出压力，CPU提供新的命令给电源切换电路板以便降低电动机速度。通常，输出压力在所实现的峰值压力的约1/2到1/3之间。仅在非常短的持续时间需要高压以刺入皮肤并在皮下组织内产生标称通道。然后，接下来的低稳定输出压力仅用流体来填充现有通道，而不会进一步破坏组织。通过电动机速度的闭环调节来提供输出阶段的压力控制。尤其是使用脉宽调制(PWM)，其中，CPU中的固定频率脉冲产生器的“接通时间”变化，以调制提供给电动机的平均电流。闭环控制允许设备补偿电池电压的变化、由于磨损或环境温度的变化而引起的摩擦力的变化、或安瓿参数特别是柱塞摩擦力的变化。

US 5,505,697中没有提及如何对电池电压的变化进行补偿。因而，US 5,505,697没有提及当电池电压降至电池的标称电压水平以下时，如何让电动机速度保持恒定。因此，需要一种即使在电池电压下降低于电池的标称电压水平时，确保电动机速度可以保持恒定的方法。

本发明的目的是提供一种确保注射设备中的电池驱动电动机的恒速的方法。

本发明的另一个目的是提供一种在电池电压低于电池的标称电压的情况下，确保电池驱动电动机的恒速的方法。

发明内容

在第一方面，通过提供一种确保电池驱动电动机的恒定目标速度的方法来实现上述目的，所述电池驱动电动机适于移动注射设备中的活塞杆，以便从注射设备注射设定剂量的药物，该方法包括步骤：

-设定要由活塞杆实现的第一目标速度，

-确定是否可以达到第一目标速度，以及，

-如果可以达到第一目标速度，则维持第一目标速度直到已经从注射设备注射了设定剂量的药物，或

-如果不能达到第一目标速度，则设定第二目标速度。

根据本发明的方法可以进一步包括确定是否可以达到第二目标速度的步骤，以及

-如果可以达到第二目标速度，则维持第二目标速度直到已经从注射设备注射了设定剂量的药物，或

-如果不能达到第二目标速度，则设定第三目标速度。

根据本发明的方法甚至可以进一步包括下列步骤：确定是否可以达到第三目标速度，如果可以达到第三目标速度，则维持第三目标速度直到已经从注射设备注射了设定剂量的药物，或，如果不能达到第三目标速度，则关闭电动机。关闭电动机意味着目标速度设定为零。

第一目标速度可以高于第二目标速度，第二目标速度可以高于第三目标速度。因此，在启动时注射设备系统的控制模块设定优选目标速度。如果不能达到优选目标速度，则设定略低的目标速度。在不能达到该较低的目标速度的情况下，设定甚至更低的目标速度。原则上，该过程可以持续任意次数，但由于该注射设备的用户需要在合理期间内知道注射设备是否能够以恒速完成设定剂量的药物注射，通常在电动机关闭之前设定三个目标速度，并向注射设备的用户提供告警信号，通知用户需要更换电池。

活塞杆速度的确定可包括使用某类编码器单元和相关的电子检测电路来测定电动机的速度。根据本发明的方法可以进一步包括测量提供给电动机的电流的步骤。可以通过在电池和电动机之间插入电流传感器，或通过测量可操作地连接到电动机的一个端子的外部电阻两端的电压降，来进行这种测量。

根据本发明的方法可以进一步包括步骤：如果提供给电动机的电流超过预定值，则关闭电动机。如果电动机不知何故被阻塞，例如机械阻塞，或者如果设定剂量被强制高速通过细注射针，则可以发生高电流。