使用基于稀疏霍尔传感器的感测的状态估计 [0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求2022年8月24日提交的、名称为“STATE ESTIMATION USING SPARSE HALL SENSOR‑BASED SENSING”的美国临时专利申请No.63/373,357的权益，该美国临时专利申请的公开内容出于所有目的以其全文通过引用并入本文。 背景技术 [0002] 液体处理机是被设计成分配和处理所选择的量的试剂、样本或其他液体的机器人系统。一些液体处理机附加地被适配成使用例如免疫测定和/或临床化学技术来分析样本。 这种类型的液体处理机可以被称作“分析器”或“分析器系统”。一些液体处理机可以包括多个模块(也被称作站)和运输系统以在各种模块之间移动样本。液体处理机运输系统以平滑的方式移动样本容器、避免使样本容器彼此碰撞且以其他方式防止液体在运输期间从它们的容器溢出是非常期望的。特别地，液体溢出废料试剂和/或样本(其可能潜在地影响正在执行的任何测试的完整性)，并且如果溢出在轨道上发生，则液体还可能造成可能负面损害后续样本容器的移动的障碍。 [0003] 液体处理机常常被用在体外诊断(IVD)应用中。IVD允许实验室基于在患者流体样本上执行的化验来帮助疾病的诊断。IVD包括与可由从患者的体液或脓肿取得的液体样本的分析执行的患者诊断和治疗相关的各种类型的分析测试和化验。这些化验典型地是利用包含患者样本的流体容器(诸如，管或小瓶)已被加载到其上的自动化临床化学分析器进行的。分析器从小瓶提取液体样本，并在特殊反应杯或管(一般被称作反应容器)中将样本与各种试剂进行组合。在一些传统系统中，模块化方案用于分析器。实验室自动化系统可以使样本在一个样本处理模块(模块)与另一模块之间穿梭。模块可以包括一个或多个站，该一个或多个站包括样本处理站和分析器模块/测试站(例如，可专门从事某些类型的化验的单元)，或者模块可以以其他方式将测试服务提供给更大分析器，该更大分析器可以包括免疫测定(IA)和临床化学(CC)站。一些传统IVD自动化轨道系统包括被设计成将来自一个完全独立模块的样本运输到另一独立式模块的系统。这允许在两个不同站/模块中专门从事不同类型的测试，或允许两个冗余站被链接以增加可用的样本吞吐量的量。然而，这些实验室自动化系统常常是多站分析器中的瓶颈。相对而言，传统实验室自动化系统缺少大程度的智能或自主性，以允许样本在站之间独立移动。 [0004] 传统液体处理机系统使用由具有重叠感测范围的相对大量的传感器构成的传感器组件来遍及使模块互连的轨道系统而跟踪容器移动器和由此携带的液体样本。在一些传统液体处理机系统中，个体轨道段可以具有多达20个霍尔效应传感器。该冗余度意在提供随着液体样本沿轨道系统在液体处理机系统的各种模块之间移动而对它们的跟踪中的健壮性。然而，被利用的大量的传感器基本上提高了液体处理机系统的成本。进一步地，利用这种大量传感器在计算上是昂贵的，特别是在对来自所有传感器的信号进行复用时，因此，在技术领域中存在针对简化的感测方案的需要，简化的感测方案减少了被利用以跟踪容器移动器的传感器的数目，以便降低成本并减少容器移动器跟踪系统的计算需要。 发明内容 [0005] 本文描述了用于使用稀疏传感器组件跟踪液体处理机系统中的容器移动器和/或由此携带的液体样本的系统和方法。 [0006] 在一个实施例中，本公开涉及一种用于在具有容器跟踪系统的液体处理机系统中跟踪容器移动器的跟踪系统，所述容器跟踪系统包括与轨道系统相关联的传感器组件。所述传感器组件具有：沿所述轨道系统定位的多个霍尔效应传感器，其被配置成检测与所述容器移动器一起定位的磁体，且被定位成使得来自所述霍尔效应传感器中的每一个的信号不与邻近霍尔效应传感器重叠超出小于传感器峰值的6dB的阈值。耦合到所述传感器组件的控制系统被配置成：从所述多个霍尔效应传感器中的每一个接收信号；确定所述容器移动器落在所述多个霍尔效应传感器中的哪个的感测范围内，以定义感测霍尔效应传感器； 将来自所述感测霍尔效应传感器的信号映射到函数；以及基于来自所述感测霍尔效应传感器的信号到所述函数的映射来确定所述容器移动器的位置。所述函数被配置成：使所述信号的强度与相对于所述感测霍尔效应传感器的距离相关。 [0007] 在另一实施例中，本公开涉及一种用于处理液体样本的液体处理机系统，具有被配置成处理所述液体样本的一个或多个模块和使所述一个或多个模块互连的轨道系统，所述轨道系统被配置成在其上支撑一个或多个容器移动器，每个容器移动器具有磁体且被配置成接收所述液体样本。传感器组件与所述轨道系统相关联，且具有沿所述轨道系统定位的多个霍尔效应传感器，所述多个霍尔效应传感器被配置成检测与所述容器移动器一起定位的磁体，且被定位成使得来自所述霍尔效应传感器中的每一个的信号不与邻近霍尔效应传感器重叠超出小于传感器峰值的6dB的阈值。控制系统耦合到所述传感器组件，且被配置成：从所述多个霍尔效应传感器中的每一个接收信号；确定所述容器移动器落在所述多个霍尔效应传感器中的哪个的感测范围内，以定义感测霍尔效应传感器；将来自所述感测霍尔效应传感器的信号映射到函数；以及基于来自所述感测霍尔效应传感器的信号到所述函数的映射来确定所述容器移动器的位置。所述函数被配置成：使所述信号的强度与相对于所述感测霍尔效应传感器的距离相关。 [0008] 在另一实施例中，本公开涉及一种在用于处理液体样本的液体处理机系统中跟踪容器移动器的方法，所述液体处理机系统具有：一个或多个模块，被配置成处理所述液体样本；以及轨道系统，使所述一个或多个模块互连，且被配置成在其上支撑一个或多个容器移动器，每个容器移动器具有磁体且被配置成接收所述液体样本。传感器组件与所述轨道系统相关联，且包括沿所述轨道系统定位的多个霍尔效应传感器，每个霍尔效应传感器被配置成检测与所述容器移动器一起定位的磁体，且被定位成使得来自所述霍尔效应传感器中的每一个的信号不与邻近霍尔效应传感器重叠超出小于传感器峰值的6dB的阈值。由耦合到所述传感器组件的控制系统执行的方法包括下述步骤：从所述多个霍尔效应传感器中的每一个接收信号；确定所述容器移动器落在所述多个霍尔效应传感器中的哪个的感测范围内，以定义感测霍尔效应传感器；将来自所述感测霍尔效应传感器的信号映射到函数；以及基于来自所述感测霍尔效应传感器的信号到所述函数的映射来确定所述容器移动器的位置。所述函数被配置成：使所述信号的强度与相对于所述感测霍尔效应传感器的距离相关。 [0009] 根据这些实施例的一个方面，所述控制系统被配置成：经由扩展卡尔曼滤波器来融合多个单一化信号。根据另一方面，所述控制系统被配置成：经由加权估计和级联估计中的至少一个来融合多个单一化信号。根据另一方面，来自所述霍尔效应传感器的每个邻近对的信号重叠相比于本底噪声多于6dB。根据另一方面，所述函数是由洛伦兹函数、Sinc函数和高斯函数构成的组中的一个函数。根据另一方面，所述传感器组件被划分成段，每个段具有电路板。根据另一方面，所述控制系统确定所述容器移动器接近于两个邻近段的接合点，以在段之间发起所述容器移动器的控制的切换。 附图说明 [0010] 被并入到说明书中且形成说明书的部分的附图图示了本发明实施例，且与所撰写的描述一起服务于解释本发明的原理、特性和特征。在附图中： 图1是根据本公开至少一个方面的示例性样本处理模块的自顶向下视图。 [0011] 图2是根据本公开至少一个方面的示例性样本处理模块的透视图。 [0012] 图3是根据本公开至少一个方面的示例性整体模块化自动化轨道系统的图解视图。 [0013] 图4是根据本公开至少一个方面的示例性自动化轨道系统的透视图。 [0014] 图5是根据本公开至少一个方面的示例性自动化轨道系统的透视图。 [0015] 图6是根据本公开至少一个方面的示例性自动化轨道系统的横截面视图。 [0016] 图7是根据本公开至少一个方面的示例性自动化轨道系统的自顶向下视图。 [0017] 图8是根据本公开至少一个方面的液体处理机系统的轨道段的图。 [0018] 图9是根据本公开至少一个方面的容器移动器促动器的图。 [0019] 图10是根据本公开至少一个方面的包括容器跟踪系统的液体处理机系统的图。 [0020] 图11A是针对液体处理机系统轨道段的传统传感器组件布置的图。 [0021] 图11B是图示了针对图10A中图示的传统传感器组件的传感器输出的曲线图。 [0022] 图12是根据本公开至少一个方面的针对液体处理机系统轨道段的稀疏传感器组件布置的图。 [0023] 图13是根据本公开至少一个方面的用于经由稀疏传感器组件在液体处理机系统中跟踪容器移动器的位置的过程的流程图。 [0024] 图14是根据本公开至少一个方面的使用洛伦兹函数而建模的霍尔传感器信号的一系列绘图。 具体实施方式 [0025] 本公开不限于所描述的特定系统、设备和方法，这是由于这些可能发生变化。在描述中使用的术语仅用于描述特定版本或实施例的目的，而不意在限制范围。 [0026] 如本文所使用，术语“算法”、“系统”、“模块”、“引擎”或“架构”在本文中使用的情况下不意在限制用于完成和/或执行可归于和/或由此执行的动作、步骤、过程等的任何特定实现方式。算法、系统、模块、引擎和/或架构可以是但不限于执行指定功能的软件、硬件和/或固件或其任何组合，该指定功能包括但不限于一般和/或专门处理器结合在机器可读存储器中加载或存储且由处理器执行的适当软件的任何使用。进一步地，除非以其他方式指定，与特定算法、系统、模块和/或引擎相关联的任何名称用于方便参考的目的，而不意在限制到具体实现方式。另外，归于算法、系统、模块、引擎和/或架构的任何功能可以等同地由被并入到相同或不同类型的另一算法、系统、模块、引擎和/或架构的功能中和/或与该功能组合的多个算法、系统、模块、引擎和/或架构执行，或者跨各种配置的一个或多个算法、系统、模块、引擎和/或架构而分布。 [0027] 自动化液体处理机系统 液体处理机或液体处理机器人是被设计成分配和处理任何类型的液体的系统，该 液体包括试剂和患者样本。液体处理机特别地被适配成对生命科学实验室中的工作流程进行自动化，该生命科学实验室诸如是临床实验室或研究实验室。可被称作“分析器”或“分析器系统”的一些液体处理机另外被适配成使用例如免疫测定和/或临床化学技术来处理和执行样本上的测试。 [0028] 液体处理机可以包括自动化系统，整体地或作为耦合到液体处理机的模块。一些液体处理机系统可以包括被适配成执行不同任务或测试的多个模块或站。在这些实施例中，自动化系统可以包括：运输系统，其被适配成在各种模块或站之间运输样本和/或试剂的容器。如上所提到，运输系统可以包括基于摩擦的移动系统、传送带和磁驱动移动系统。 自动化系统可以进一步包括：传感器组件，用于检测与运输系统的容器或其他方面相关联的参数；以及控制系统，其被配置成相应地控制容器的移动。 [0029] 在一些实施例中，液体处理机系统可以利用包括自动化临床化学分析器模块和自动化免疫测定分析器模块的模块化系统，具有向和从(一个或多个)分析器模块运输患者样本的样本加载能力，其中执行体外诊断化验分析。系统可以在允许在从低容量到非常高容量/巨型细分市场的范围内变动的客户年度吞吐量需要(即，500000至5M或更多个测试每年)的模块的多个配置中可扩缩。 [0030] 在一些实施例中，自动化系统可以被描述为管理样本的处理的过程控制管理器(PCM)。这包括：向系统中且从系统向外提供针对样本的输入和输出、在等待处理时样本的临时存储、用于在附着到PCM的各种分析器处处理的样本的调度、样本遍及自动化轨道(包括到自动化轨道上和从自动化轨道离开)的移动的促进、以及在一些实施例中自动化系统的维护。在各种实施例中，PCM可以包括多种不同模块，该多种不同模块包括样本处理机和容器移动器。 [0031] 样本处理机提供供用户将规则样本、STAT样本和控制/校准器小瓶加载到系统上以及从系统卸载它们的手段。在样本处理机内，机器人子系统负责在包括样本I/O(抽屉托盘)、控制储存器和容器移动器的其他子系统和模块之间移动这些管。 [0032] 容器移动器子系统处理该材料分发。在正常条件下，实验室技术人员从不直接操作容器移动器轨道。容器移动器管理移动样本或试剂的自动化轨道上的载体，每个载体具有专用类型的托架。在一些实施例中，液体处理机系统可以包括：试剂载体，其被配置成接受试剂盒并经由自动化轨道将试剂盒运输到对该一个或多个分析器模块来说可访问的位置。在一些实施例中，试剂载体可以被适配成处理来自免疫测定模块和临床化学模块两者的试剂。 [0033] 图1示出了可以用于一些实施例的示例性样本处理机10的自顶向下视图。在该图内，样本处理机10被取向成使得正面(即，操作者与之交互的面)在页面底部处，而自动化轨道的背面位于页面顶部处。样本处理机10包括机器人/轨道界面处的管表征站12。当管被放置在轨道14上的载体上时，管表征站12表征管和载体。这允许关于在每个载体中放置的管的标识和每个管的物理状况(例如管的大小、液面、是否存在管顶杯等)而查明信息。与管表征站12邻近地坐落有控制/校准器储存区14。这允许轨道附近的控制和校准器流体的长期冷藏存储，从而允许这些流体被容易地放置到轨道上的载体中以用于移动到分析器中的相关位置。储存器16的位置还允许在样本处理机10前面放置输入/输出抽屉18。在该示例中，存在可个体地打开和拉出的四个邻近抽屉18。 [0034] 机器人臂20可以在两个维度中移动以拾起抽屉18中的管中的任一个并向和从储存器16和轨道14上的载体移动那些管。可以通过在滑动托架沿龙门架从一边到另一边移动时将该龙门架从样本处理机10的正面移动到背面，来定位机器人臂20。可对立末端执行器然后可以被垂直移动以向下伸展以拾起管，从而当末端执行器被适当地定位以啮合管时关闭它们。 [0035] 为了帮助机器人臂20成功啮合每个管，在对抽屉的开口处在抽屉上面放置抽屉视觉系统22。这允许拍摄一系列图像，从而随着托盘被移动经过抽屉视觉系统而向下看托盘中的管。通过选通一系列相机，可以在缓冲器中捕获多个图像，其中每个管出现在多个图像中。这些图像然后可以被分析以确定每个管的物理特性。例如，可以确定每个管的直径和高度。类似地，可以快速确定每个样本的封帽或无封帽状态。此外，可以查明管顶杯(小塑料阱，其被放置在管顶上，以允许管运输具有更大样本深度的小得多的体积，以允许愿望更容易地发生)的存在或不存在。类似地，任何帽的特性可以由图像查明。这可以包括帽上的某些颜色标记，以将给定样本标识为较高优先级(STAT)样本。 [0036] 模块管理器PC可以利用该信息以调度要从抽屉18中的每个托盘移动到轨道14上的载体中的样本。模块管理器PC还可以指示机器人臂20如何与每个管交互，包括在啮合之前识别针对末端执行器的适当高度以及要在啮合末端执行器时使用以适应管的多个直径的适当力或距离。 [0037] 图2是样本处理机10的透视图。在该示例中，轨道14与抽屉18的正面大致平行，而冷藏储存器16是抽屉18与轨道14之间的大物理对象。同时，在抽屉18和冷藏储存器16的高度上面很多，在支撑物上移动机器人臂20。在一些实施例中，样本处理机10可以包括管表征站12和抽屉视觉系统22；然而，从图2中的视图省略这些站，以便允许更好地理解样本处理机10的内部。 [0038] 图3图示了PCM的容器移动器部件，该PCM将样本从输入区移动到分析器模块，帮助在分析器内处理那些样本，并将过程样本返回到样本处理机的输出区。多模块分析器系统 30包括多个互连模块。在该示例中，系统30包括多个样本处理机10。通过利用多个样本处理机，可以将更多样本托盘放置到系统中，从而允许在移位的开始处开始更大批量。此外，这允许两倍多的样本被放置到轨道上且从轨道取走。这意味着：对于具有可并行操作的多个分析器模块的更大系统，输入/输出吞吐量可以匹配于并行分析器的分析吞吐量。例如，如果分析器模块可以处理500个样本每小时并且三个分析器模块被使用，则用于馈送这些模块的输入/输出需求可以多达1500个样本每小时。在一些实施例中，单个样本处理机可能不能够处理该需求，从而使添加多个样本处理机成为必需以跟上分析器模块的输入/输出需求。 [0039] 此外，在一些实施例中，样本处理机之一可以被设立以被用作输入，而其他样本处理机可以被设立为输出。通过使用模块化方案，可以使用单个样本处理机10，但对于更大系统，可以使用两个或更多个样本处理机。 [0040] 在示例性系统30中，利用两个分析器模块。分析器模块32是免疫测定(IA)分析器。 分析器模块34是临床化学(CC)分析器。这两个分析器模块执行不同化验，从而测试患者样本的不同特性。 [0041] 轨道14是形成容器移动器系统的核心的多分支轨道。如可以看出的那样，轨道14包括对样本处理机10以及分析器模块32和34来说不可或缺地提供的分支和长度。将关于图 5和6解释个体分支的功能。除由这些模块提供的轨道段外，附加模块38、40和42还提供了可螺栓连接到由其他模块提供的轨道部分的短专用轨道区段。轨道模块36、38、40和42在没有与样本处理机模块或分析器模块相关的附加硬件的情况下提供了动力轨道段。鉴于模块 10、32和34可以是从实验室地板延伸到轨道14的高度及以上的满柜子，轨道段模块36、38、 40和42可以是从其他模块的柜子延伸的螺栓固定段，而无需地板长度支撑。可以利用调平硬件以模块化方式将图3中的模块中的每一个螺栓连接在一起，使得邻近模块之间的每个轨道段形成供载体横越容器移动器系统的几乎无缝的轨道。 [0042] 在示例性系统30中，可以看出，可能需要从分析器模块34的对应区段更改分析器模块32的轨道的区段44。在一些实施例中，分析器模块的轨道段在它们从工厂发货时处于与在分析器模块34中所示的配置相同的配置中。这允许多个分析器被串行放置，从而简单地将它们的相应轨道段螺栓连接在一起以形成长链。在其中在样本处理机模块的背面轨道段与分析器模块之间存在偏移的一些实施例中，如系统30中所图示，可能需要S形弯曲以允许载体从分析器模块的背面轨道区段移动到样本处理机模块的背面轨道区段。在该示例中，该S形弯曲是通过在轨道区段42和区域44中的经更改的轨道段螺栓连接来提供的。因此，应当理解，分析器模块内的轨道段尽管对那些模块来说不可或缺但可以在安装时被广泛地修改，从而允许分析器模块内的轨道段的多个配置。然而，应当理解，这些轨道段对那些分析器模块来说仍然非常不可或缺。在一些实施例中，分析器模块32和34的背面与样本处理机10的背面齐平，从而消除了完全更改轨道段44和区段42的需要。 [0043] 轨道段38和40是提供正面轨道段与背面轨道段之间的返回的U形轨道段，从而允许业务量在轨道14周围移动，而不横越样本处理机或分析器模块内的内弦段。这允许轨道 14形成外回路，具有沿分析器模块的外周移动的主要业务量。同时，内部轨道区段绕过主要回路，从而提供每个分析器模块的两侧之间的直接路径(正面到背面)，其充当针对局部业务量的路线。这些弦段还可以被称作内部段/轨道区段、绕过段/轨道区段、或者在一些情况下局部轨道区段。这些弦段绕过外回路以提供对移液管的访问。这允许与每个样本处理机或分析器模块相关的小物理队列利用那些内弦段，而不阻挡轨道14的总体流。 [0044] 专门的轨道段模块36促进轨道14内的样本返回和分支，以允许PCM的中央计算机系统以灵活方式导向业务量。外部轨道部分提供了供样本从样本处理机模块10移动到分析器模块32的轨道段以及反之亦然的方式。同时，轨道段模块36的内弦提供了样本可借以从分析器32移动到分析器34(以逆时针方式)而不移动到样本处理机模块10中的分支。这促进了单个样本管上的多个测试，从而允许样本管在分析器模块之间自由移动，而不论它们被如何布置在系统30的右手侧上。这在不增加与样本处理相关的轨道段上的业务量的情况下样本如何安排分析器模块内的测试方面给出了PCM调度软件灵活性。轨道段36通过提供区段36(以及在一些实施例中，区段42)内的分支回路来提供源和宿(例如，样本处理机模块 10)与处理器(例如，分析器模块32和34)之间的边界。该回路允许样本载体在源、宿和处理器之间移动，包括允许样本成回路而不返回到源和宿。 [0045] 在图3中未示出包括系统仪器管理器软件部件的中央计算机。仪器管理器软件合并来自较低级模块(诸如，样本处理机10以及分析器模块32和34)的信息，以将该信息呈现给操作者。仪器管理器经由系统内的网络(例如，内部以太网网络)从其他模块接收信息。可以在模块与中央计算机之间异步地请求和提供信息。中央计算机还可以在LIS与容器移动器系统之间工作，以调度样本及它们在系统内的移动。中央计算机还可以在容器移动器系统与个体模块之间工作，以切换样本的控制且一旦它们到达位置就发起样本的测试。 [0046] 可以在2019年1月18日提交的、名称为AUTOMATED CLINICAL ANALYZER SYSTEM AND METHOD、被公布为美国专利申请公开号2019/0277869A1的美国专利申请No.16/319, 306中找到与体外诊断系统有关的附加信息，该美国专利申请特此以其全文通过引用并入本文。 [0047] 基于PCB的自动化轨道配置 各种液体处理机可以包括多种不同运输系统，该多种不同运输系统包括电磁驱动 系统、基于摩擦的轨道系统、或者传送带。例如，一些液体处理机包括具有多个同步控制的电磁线圈的轨道。容器移动器在该情况下典型地由永磁体阵列构成，该永磁体阵列的场与由轨道上的电磁线圈阵列生成的场交互。在这些分析器系统中，自动化轨道被配置成经由沿分析器系统的轨道区段推进样本载体的同步控制的电磁线圈来移动样本载体。然而，传统电磁驱动运输系统使用针对自动化轨道的金属衬底。金属衬底具有若干劣势，包括成本和重量，如上面总体上讨论。相应地，本文描述的运输系统的实施例包括针对自动化轨道的基于PCB的衬底。在这些实施例中，每个轨道段可以包括：一个或多个PCB，具有被配置成电磁促动容器移动器的线圈阵列，以沿着它们运输容器移动器。 [0048] 在一些实施例中，轨道区段被划分成多个线圈板。线圈板包括可被安装到轨道的PCB衬底的线圈的线性阵列。对于轨道的直区段，每个线圈板是直的，而在拐角或曲线中，线圈板包括适当布局的线圈以匹配于曲线。所有线圈板由主板和节点控制器控制。在一些实施例中，每个主板可以控制多达八个不同线圈板。同时，节点控制器是集中式的。单个节点控制器可以控制整个容器移动器轨道。在一些实施例中，可以针对可扩充性而使用多个分布式节点控制器。例如，在其中轨道延伸若干米的更大系统中，可以使用多个节点控制器，并且随着载体横越轨道网络的不同区，可以切换对它们的控制。 [0049] 图4示出了轨道系统160的透视图。轨道系统160被配置成具有单个样本处理机单元和两个分析器模块。图5示出了位于包括样本处理机模块10以及两个分析器模块32和34的完全操作的分析器系统162中的轨道系统160。如可以看出的那样，轨道系统160被容纳在模块自身内，使得轨道对操作者来说不是容易地可访问的。然而，轨道160和分析器系统162利用模块化设计，由此，轨道部件驻留于每个模块内，并且每个模块可以容易地链接在一起以通过在附近放置邻近模块并链接它们来联结轨道段。可以在安装或维修期间移除轨道 160上面的盖以促进轨道的链接。在一些实施例中，通过彼此邻近地放置模块并将每个模块的轨道区段螺栓连接在一起来扩充轨道区段，从而形成单个多分支轨道系统，诸如轨道 160。可以为了方便扩充控制而将信号电缆菊花链在一起。 [0050] 图6示出了轨道区段170的横截面视图。轨道区段170可以是在轨道160中使用的轨道区段。在该实施例中，载体骑在轨172之间轨道表面174上。在一些实施例中，轨172是铝挤压部，其还包括轨道表面174下面的轨道部件外部的垂直侧。这些铝挤压部可以包括支架以容易地将内部部件螺栓连接到这些侧片以形成轨道单元。在本文描述的实施例中，轨道表面174是PCB。在各种实施例中，PCB轨道表面174可以包括一个或多个涂层或其他部件。在轨 172的侧部件的底部处驻留了基板176。基板176可以被安装到包含轨道区段170的模块，且提供针对轨道系统的支撑。 [0051] 在轨道表面174下面驻留了一系列线圈180。轨道区段170的纵向方向进入页面；随着你沿轨道区段170行进，你遇到附加线圈180。线圈180优选地被安装到线圈板182，且优选为横向长方形，以允许轨道的纵向方向上的更大线圈密度。在一些实施例中，线圈板182是在纵向方向上包括若干线圈180的印刷电路板(PCB)。示例性线圈板在长度上是250mm，从而容纳250mm的轨道所需的所有线圈180。因此，典型轨道区段将具有若干线圈板182，包括数十个线圈板182以组成整个轨道系统。在一些实施例中，线圈板182接收控制信号以指示要应用于沿该线圈板行进的载体和24VDC的电源的轨迹。在一些实施例中，PCB线圈板自身形成轨道(骑行)表面。线圈板182包括：线圈180；电机驱动器，用于驱动那些线圈；以及一个或多个传感器，用于通过检测载体的磁体来检测横越轨道表面的载体在线圈板上面的存在。 这些传感器可以包括霍尔效应传感器，以检测沿线圈板行进的载体的存在和位置。相应地，可以存在比线圈更多的传感器，从而允许横越轨道表面174的载体的位置的精细分辨率。此外，可以利用RFID接收机以接收标识沿轨道表面行进的载体的RFID信号。在一些实施例中，对每个载体来说独特的磁性特征可以由霍尔效应传感器检测，以磁性地确定载体的标识。 例如，可以在制造时表征横越霍尔效应传感器的阵列的载体，以基于随着载体中的磁体在该阵列上方行进而由霍尔效应或传感器阵列检测到的上升时间和信号伪像，来识别该载体的独特特征。在一些实施例中，比主要驱动磁体更小的磁体可以被放置在载体的底部分中，以在制造时有意地创建针对每个载体的独特特征。该磁性特征可以与针对容器移动器系统的软件中的每个载体的标识相关。在美国专利No.9,346,371中描述了示例性线性同步电机驱动系统。 [0052] 图7示出了其中标识了个体轨道区段的示例性轨道系统160的顶视图。一般存在组成轨道系统160的模块化设计的四种类型的轨道区段。切换段184是轨道中的分支。针对切换段184的轨道表面一般是T形的，具有圆形内部边缘。同时，切换段184的轨包括一个直轨(T的顶部)、一个圆角轨(T的一个内部拐角)、以及包括切换机构的一个圆角轨(T的另一内部拐角)。该切换机构是可移动轨部件，其可以被调谐预定度数以充当开关(例如，取决于几何结构，20‑30度)。在轨部件的一侧上，它充当直轨。在轨部件的另一侧上，轨将其自身呈现为形成转弯的外部拐角的圆角轨。通过切换可移动轨部件，该可移动轨部件可以提供转弯的外侧或简单直段(straightaway)轨。因此，移动部件提供二进制开关，由此，取决于控制信号，切换段184将其自身呈现为转弯或直段。这可以用于基于切换段的状态来使个体载体转向。应当注意，尽管轨道可以是双向的，但T的仅一端可以连接到T的中央部分以形成转弯。因此，尽管切换段184可以具有三个端口，但实质上，一个端口可以被切换到其他两个端口中的任一个，但那两个端口不能被联结在一起。 [0053] 更简单类型的轨道区段是直段，诸如外部直段186或内部直段188。直段186和188的基本部件是轨道表面和轨，具有沿该直段的方向提供线性动力的一系列线圈板。在图7中分离地标识直段186和188，这是因为在一些实施例中可以在本地模块而不是对整个轨道 160进行控制的容器移动器控制器的控制下操作内部直段188。这允许每个本地模块独立操作轨道区段188以充当本地随机访问队列。容器移动器控制器可以在将载体从切换段184移动到本地内部直段188之后切换控制到本地模块。类似地，当本地模块已经在驻留于内部直段188上的样本上完成愿望时，该模块可以将样本载体移动到切换段184中并切换控制到容器移动器控制器。在一些实施例中，内部轨道区段188仍在对整个轨道系统160进行控制的容器移动器控制器的控制下操作。为了控制内部直段188上的本地队列，本地模块可以直接与容器移动器控制器通信以请求轨道区段188内的载体的移动。这允许本地模块通过使用对通信系统进行肯定应答的请求来表明对其队列中的载体的控制，从而允许容器移动器控制器具有在移动个体载体以及操作轨道系统160方面的专业知识。 [0054] 第四种类型的轨道段是弯曲轨道段190。弯曲轨道段190提供具有预定直径的90°弯曲(或其他角度弯曲)。该半径优选地与当切换轨道段184被切换成曲线时在转弯中使用的半径相同。半径被选择成最小化曲线的空间影响，同时允许载体在不遇到急剧横向力的情况下在曲线周围快速移动。因此，自动化轨道160的空间要求和速度要求可以确定弯曲段 190的半径。 [0055] 在电气方面，弯曲段190与直段186和188基本相同。这些段中的每一个包括：多个线圈，其顺次被激活以结合载体的底部中的磁体而提供线性电机。每个线圈被激活以在每个载体的底部中放置的驱动磁体上提供推或拉力。线圈被顺次激活的速度确定轨道的该区段上的载体的速度。此外，可以将载体移动就位且以高分辨率将载体停止在预定位置处，该停止是通过在该位置处激活线圈来进行的。 [0056] 图8示出了自动化轨道系统200的轨道段201的说明性实施例，自动化轨道系统200诸如是如图4‑7中所示的轨道系统160。如上面总体上描述的那样，自动化轨道系统200被配置成支撑一个或多个容器移动器202，该一个或多个容器移动器202被配置成在其中接收容器204(也被称作“载体”或“样本载体”)。轨道段201可以包括：骑行表面206，其是轨道段201的上表面，该上表面在其上支撑容器移动器202，并且沿着该上表面，容器移动器202被运输在自动化轨道系统200的模块或部件之间。在一些实施例中，骑行表面206可以包括活动区 207，容器移动器202意在沿活动区207移动。如所示的那样，活动区207是虚线之间的区域。 活动区207一般可以对应于骑行表面206的内侧部分。如果任何液体污染物存在于活动区 207上，则它们可能负面影响或以其他方式损害容器移动器202的移动，如上所提到。在一些实施例中，轨道段201可以包括PCB衬底，如上面总体上描述。 [0057] 进一步地，如图9中所示，轨道系统200可以包括与每个轨道段201相关联的一个或多个线圈阵列208。线圈阵列208可以被配置成生成与位于容器移动器202的基底内的磁体 203交互的磁场。线圈阵列208和容器移动器磁体203可以共同定义线性机电促动器。通过同步地控制线圈阵列208，轨道系统200可以跨轨道段201将容器移动器202(以及因此，包含由此保持的任何样本或其他液体的容器204)推进到液体处理机系统的期望模块或其他部件。 [0058] 可以在上面通过引用而并入的美国专利申请No.16/319,306中找到与针对液体处理机的运输系统有关的附加信息。 [0059] 基于稀疏霍尔传感器的感测 如上面总体上描述且如图10中所示，液体处理机系统250可以包括：一个或多个模块252，其被配置成处理液体样本；轨道系统200，使各种模块252互连；容器移动器202，其接收液体样本并沿轨道系统200在各种模块252之间运输液体样本；以及与轨道系统200相关联的线圈阵列340，其被配置成沿轨道系统200驱动容器移动器202。液体处理机系统250可以进一步包括：跟踪系统258，其被配置成监视容器移动器202沿轨道系统200的位置，并相应地控制容器移动器202的移动和/或路由。跟踪系统258可以进一步包括：控制系统254；以及传感器组件256(例如，一个或多个霍尔效应传感器)，其与轨道系统200相关联且被配置成沿轨道系统200检测容器移动器202。控制系统254可以与线圈阵列340耦合，且被配置成控制线圈阵列340，以便控制容器移动器202沿轨道系统200的移动和路由，这进而允许容器移动器202根据由液体处理机系统250处理的液体样本的类型按特定顺序且利用特定定时在模块252之间运输液体样本。控制系统254可以包括能够执行所描述的功能的硬件、软件、固件或其任何组合。在所图示的实施例中，控制系统254包括耦合到存储指令的存储器262的处理器260，该指令在由处理器260执行时使控制系统254执行所描述的过程、步骤和/或功能。 [0060] 现在参考图11A，示出了针对液体处理机系统250的轨道段的传感器组件256的传统布置的图。如可以看出的那样，传感器组件256包括沿轨道系统200的所图示的轨道段纵向定位的一系列霍尔效应传感器256a。在该特定实施例中，霍尔效应传感器256a位于沿轨道系统200的下表面延伸的线圈阵列340下面；然而，在其他实施例中还可以以不同方式布置霍尔效应传感器256a。在说明性实施例中，传感器组件256可以包括每轨道段20个霍尔效应传感器256a。现在参考图11B，示出了描绘针对图11A中所示的传感器组件256中的霍尔效应传感器256a中的每一个的传感器信号分布的曲线图。如可以看出的那样，针对每个霍尔效应传感器256a的信号分布与一个或多个邻近霍尔效应传感器256a的传感器分布重叠。例如，区280一般对应于第一和第二霍尔效应传感器256a之间的传感器分布的重叠。传感器组件256中的剩余霍尔效应传感器256a与邻近霍尔效应传感器256a重叠到类似程度。相应地，基于来自霍尔效应传感器256a的信号的针对容器移动器202的传统位置估计方案使用来自两个或更多个相邻传感器256a的输出的组合。 [0061] 相比于图11A和11B中所示的传统传感器组件实现方式，本公开总体上涉及稀疏霍尔效应传感器组件。例如，图12示出了针对液体处理机系统250的轨道段的说明性传感器组件256，其中传感器组件256由霍尔效应传感器256a的稀疏布置构成(这可以特别地与图11A中所示的传统实现方式相比而看出)。在一个实施例中，针对轨道系统200的每个轨道段的传感器组件256可以包括：霍尔效应传感器256a，其被定位成使得来自霍尔效应传感器256a中的每一个的信号分布不与邻近霍尔效应传感器256a重叠超出阈值距离。在一个实施例中，阈值距离可以接近于0，即，霍尔效应传感器256a的信号分布不会重叠到任何程度。然而，实际来看，在一些实施例中，阈值距离使得传感器的信号分布重叠在比本底噪声大至少 6dB但小于信号分布峰值的至少6‑10dB的水平处。在一些其他情况下，来自邻近霍尔传感器的信号分布可以是空间上分离的。可以在经过非重叠区的中转期间从合适状态估计方法提取在这种情况下运动控制所需的位置信息。然而，在诸如实验室自动化轨道系统之类的应用中，由于摩擦和其他因素所致的扰动存在，该扰动可能要求没有下述时段的连续感测：在该时段期间，没有感觉输入对控制器来说可用于反馈。因此，在这种应用中，一般利用稀疏传感器配置确保传感器感受野之间的最小充足重叠。本公开描述了下述解决方案：该解决方案用于确保在传感器范围之间通过该重叠/切换区的平滑过渡，使得使运动状态的平滑估计对控制器来说可用。这在下面详细描述。在一个实施例中，霍尔效应传感器256a的稀疏布置可以由每轨道系统200的轨道段五个传感器256a构成(这可以表示例如减少到传统实现方式的1/4)。 [0062] 传统同步线性电机轨道利用3相电机设计，被布局为线性重复结构。在示例性现有技术系统中，线圈被布局且异相120度操作。霍尔效应传感器典型地被放置在该关系中与 120或90度相对应的线性位置处(如图11A中所示)。这导致传感器之间的信号中的基本重叠(诸如图11B中所示)。也就是说，当在传统线性电机系统中在两个传感器之间等距地放置磁体时，传感器值将基本上(例如，90％)处于将在直接处于传感器顶上的情况下针对该磁体而出现的峰值信号的传感器值附近。示例性实施例将传感器布局在未由线圈相位引导的位置处，取而代之基于传感器的有效视图来稀疏地放置传感器。使用本文描述的原理，邻近窗的信号窗的重叠可以基本上小于图11B中所示的重叠。示例性实施例允许传感器间距，使得传感器可以被放置得相隔大于180度(就电机相位而言)。示例性实施例允许下述传感器间距：其中传感器之间的等距点处的信号小于峰值的信号的一半(‑6db)。(这是移除图11B中的传感器的三分之二的等同方案。)在一些实施例中，等距点处的信号是峰值信号的至少‑ 10db。在一些实施例中，使用传感器之间的进一步分离。对可以如何放置稀疏传感器的自然限制是：等距点处的信号应当比本底噪声大至少6db。 [0063] 在各种实施例中，霍尔效应传感器被定位成使得来自霍尔效应传感器中的每一个的信号不与邻近霍尔效应传感器重叠超出阈值。这可以被视为由每个邻近传感器在彼此等距的位置处观察到的信号水平，其中该信号水平对于每个传感器而言相同。在传统系统中，该交叉位置处的信号水平相对于最大信号水平(当移动器的磁体直接在传感器的位置处时)而言相当高。例如，图11B的霍尔效应传感器重叠在90％左右(由交叉点处的传感器的信号水平相对于峰值而定义)。在各种实施例中，该重叠应当小于峰值的‑6db；一些实施例使用小于‑10db的重叠阈值。阈值应当足够大以使得重叠大于本底噪声的6db。 [0064] 稀疏传感器组件256可以是有益的，这是因为它可以减少与液体处理机系统250相关联的费用，这是因为它可以允许它们利用更少数目的部件(即，霍尔效应传感器256a)起作用。进一步地，针对传统液体处理机系统250的轨道系统200中的邻近轨道段应当可通信地耦合在一起，这是因为位置跟踪依赖于来自邻近霍尔效应传感器256a的邻近信号，其可以在容器移动器202逼近轨道段的末端和/或跨越到新轨道段上的情况下存在于分离的轨道段板上。因此，轨道段应当可通信地耦合在一起，使得可以跨轨道段而共享来自霍尔效应传感器256a的数据和/或信号，以便遍及轨道系统200适当地跟踪容器移动器202。通过各种轨道段的传感器组件256以及在各种轨道段的传感器组件256之间实现通信所需的电气和/或电子互连造成了显著量的附加不确定性，这提高了用于设立液体处理机系统250的成本且可能在一些实例中限制它们的灵活性。 [0065] 为了实现其中邻近轨道段不需要可通信地耦合在一起的这种稀疏传感器组件 256，本文描述的容器跟踪系统258的实施例被配置成：基于来自单个霍尔效应传感器256a的信号来跟踪容器移动器202的位置。在图13中示出了用于使用稀疏传感器组件256跟踪容器移动器202的位置的过程300的一个说明性实施例。过程300可以由例如结合图10描述的控制系统254执行。在一个实施例中，过程300可以体现为在存储器262中存储的指令，该指令在由处理器260执行时使控制系统254执行所描述的过程100和/或其步骤。实施例可以利用阵列中的每个霍尔传感器的感受野的完全范围。这可以与传统感测方案相比最大地扩展传感器的感测范围。这允许每个段上的阵列的末端处的传感器在逼近段之间的接合点时感测容器移动器。随着容器移动器从一个段过渡到另一个段，这允许它的自主感测，而无需与由两个邻近段中的任一个或全部两个上的控制器估计的容器移动器的状态有关的感觉信号或信息的段间通信。相对于传统方案，这显著地减小了数据通信开销且降低了因而产生的复杂度。稀疏传感器阵列被配置成使得段的末端处的传感器可以在足够大的范围处感测位于邻近段上的容器移动器，以激活两个段中的任一个段上的合适的自主串联的控制动作，以便跨邻近轨道段之间的接合点平滑地过渡容器移动器。 [0066] 相应地，执行过程300的控制系统254可以从传感器组件256的霍尔效应传感器 256a中的每一个接收302信号，并确定304容器移动器202处于霍尔效应传感器256a中的哪个的感测范围内。在一个实施例中，控制系统254可以通过识别哪个霍尔效应传感器256a展现响应信号(即，指示特定霍尔效应传感器256a正在感测容器移动器202的磁体203)，来确定容器移动器202处于霍尔效应传感器256a中的哪个的感测范围内。这可以是通过例如跨来自霍尔传感器的信号阵列的峰值检测来实现的。在段上的多个移动器的情况下，通过指定峰值之间的最小间距阈值和/或设置针对邻近峰值之间的信号振幅差的阈值，可以针对轨道段上的容器移动器中的每一个而作出最接近传感器关联。 [0067] 相应地，控制系统254可以将所确定的霍尔效应传感器256a(其可以被称作“感测霍尔效应传感器”，即，容器移动器202处于其感测范围内的霍尔效应传感器256a)的传感器信号映射306到下述函数：该函数被配置成使信号的强度与相对于感测霍尔效应传感器的距离相关。在一些实施例中，控制系统254可以检索与不同距离相对应的一个或多个预先表征的传感器信号，并选择最接近地映射到所接收的传感器信号的预先表征的传感器信号。 由于所检索的预先表征的传感器信号已经与距霍尔效应传感器256a的预先表征的距离相关，因此控制系统254可以相应地基于所接收的传感器信号映射到预先表征的传感器信号中的哪个来确定容器移动器202距霍尔效应传感器256a的距离。在各种实施例中，所接收的传感器信号被映射到的函数可以包括多种不同测量模型，包括洛伦兹函数、高斯函数或Sinc函数。在一些实施例中，函数可以是有理多项式传递函数、分段三次或厄尔米特多项式、贝塞尔样条函数之一。所选择的精确函数可以取决于传感器类型和传感器放置。在一些实施例中，系统具有若干函数以从中选择，并且函数可以是在正常操作期间使用容器移动器系统之前在校准序列期间选择的。在一些实施例中，可以使用查找表。例如，随着移动器移动时传感器对改变的磁场的期望响应可以被映射到在表中具有值的预定曲线，从而允许在表中对当前值的查找以近似移动器的位置。 [0068] 控制系统254可以被配置成执行基于回归的分析，以确定所接收的传感器信号最接近地映射到测量模型中的哪个。在一些实施例中，可以离线执行移动器位置到传感器信号的映射，并且然后可以将映射存储为微处理器上的查找表或参数化函数。例如，图14图示了使用洛伦兹函数而建模的霍尔传感器信号的各种绘图。如绘图中所示，作为容器移动器位置的函数的霍尔传感器信号的洛伦兹回归拟合足够准确(例如，与传感器信号的归一化最大值1.0相比<0.04的RMS拟合误差)，使得控制系统254可以确定所接收的信号映射到特定函数和参数。因为与特定的所映射的函数相关联的距离是预先表征的或已知的，所以控制系统254可以确定容器移动器202相对于霍尔效应传感器256a的位置，且相应地确定308容器移动器202沿轨道系统的位置(由于特定霍尔效应传感器256a的位置是已知的)。利用洛伦兹函数的实施例可以是有益的，这是因为洛伦兹函数及其雅可比行列式(即，相对于状态变量的偏导数)对于控制系统254而言在计算上相对不昂贵，这可以提供针对实时或在线状态估计的显著优势。 [0069] 在一些实施例中，随着容器移动器202移入和移出个体霍尔效应传感器256a的感测范围，容器跟踪系统258可以使用多种不同系统和/或技术来进一步跟踪容器移动器202跨轨道系统202的位置和/或速度(即，运动状态)。例如，控制系统254可以实现扩展卡尔曼滤波器或其他可替换状态估计器以融合来自传感器组件256的输出，以便估计和跟踪容器移动器202跨不同个体霍尔效应传感器256a的状态。在一个实施例中，控制系统254可以被配置成执行加权估计以融合传感器输出并确定容器移动器202的状态。在另一实施例中，控制系统256可以被配置成执行级联估计以融合传感器输出并确定容器移动器202的状态。 [0070] 在该实施例中在算法方面设立使用扩展卡尔曼滤波器的状态估计器，以当容器移动器处于对单个最接近传感器来说独占的感受野内时利用来自该传感器的传感器信号，且当移动器处于重叠区内时以合适的组合方式使用来自全部两个邻近传感器的信号。在一些配置中，传感器阵列被布局成具有邻近传感器的感受野中的最小期望重叠，以促进传感器野之间的平滑过渡。这提供了在数学意义上位置和速度的连续且平滑的估计。在这种情况下，当移动器状态处于传感器野的重叠区中时，应用融合算法以提取最准确的状态估计。值得注意的是，在理想地稀疏的传感器配置中，邻近传感器的感受野之间的重叠处于传感器中的每一个的信号分布的尾部区中。传感器信号相对于信号方差(噪声)的减少值因而可能导致状态估计中的不准确。为了解决该问题，一些实施例使用两个方案之一——在重叠区中，(1)应用两个传感器信号的合适加权以定义估计器内的观察/测量信号；或者(2)将两个感测信号串行地应用于扩展卡尔曼滤波器(或其他类似状态估计器)的测量更新步骤，以利用来自全部两个信号的“证据”以更新容器移动器运动的状态。对于方法(1)，基于相对于传感器的移动器位置的先验(先前时间步长)估计或者基于两个传感器信号的相对强度的某个度量，权重可以是固定的(例如，相等的)。加权基于来自先验时间步长的状态估计来使同时利用两个信号的测量更新向着更强的传感器信号或可替换地向着来自被认为更接近于容器移动器的传感器的信号偏斜。 [0071] 可以以多种方式实现针对全状态反馈的运动状态估计。一个实施例包括：使用传感器信号与移动器位置之间的映射来估计容器移动器位置，从而将它馈送到降阶观察器或最优滤波器中以估计速度。另一实施例包括：将感测模型并入全阶观察器或状态估计器(诸如，扩展卡尔曼滤波器)中并同时估计位置和速度。 [0072] 在一些实施例中，使用加权估计方案。估计器最初为0。处理器基于t0处的位置估计来确定与容器移动器中的磁体最接近的传感器的索引(轨道段上的相对位置)。创建包括该索引处的传感器的传感器值的阵列。如果索引不是段上的第一个或最后一个传感器，则直接邻近的传感器的传感器值被添加到传感器值的阵列。然后将权重指派给基于磁体到那些邻近传感器中的每一个的相对接近度的估计(例如，基于运动状态模型)而计算的邻近传感器值。应用扩展卡尔曼滤波器预报步骤。如果索引不是轨道段上的第一个或第二个传感器，则处理器执行针对阵列中的传感器测量结果中的每一个而分离的测量更新。处理器计算状态误差协方差矩阵和新状态估计的加权平均值。如果索引是轨道段中的第一个或最后一个传感器，则测量更新步骤将增强型卡尔曼滤波器应用于单个传感器值。 [0073] 在一些实施例中，使用级联估计。处理器以与针对加权估计实施例的方式相同的方式逼近传感器融合，除了如何将扩展卡尔曼滤波器应用于阵列中的邻近传感器的传感器值。在该实施例中，测量更新步骤使用与传感器索引相对应的传感器值。然后，利用作为该更新步骤的结果的预测状态更新阵列中的其他传感器值(即，邻近传感器)。这导致级联或递归更新步骤，这是由于处理器将扩展卡尔曼滤波器应用于阵列中的传感器值。 [0074] 相应地，本文描述的系统和方法基于位于容器移动器202当前正在其上方移动的轨道段上的传感器组件256来提供端到端位置感测，而无需来自邻近轨道段的霍尔效应传感器信号以当容器移动器202处于轨道段的两个末端中的任一个末端附近时估计容器移动器202的位置。进一步地，本文描述的系统和方法供应了每轨道段所需的霍尔效应传感器 256a的数目方面的显著减少(例如，减少到1/4)，且因而提供了显著部件成本节约以及与电路布局和信号复用相关联的降低的复杂度。 [0075] 在一些实施例中使用的霍尔传感器可以是平面外1D传感器、平面内1D、平面内2D、或者一个平面外和两个平面外(3D)传感器。在涉及平面外霍尔传感器和生成在沿移动器运动的轴的两个方向中的任一个方向上对称的场的磁体阵列的情况下，使用单个传感器进行感测可能需要与移动器相对于传感器的相对+/‑位置有关的不确定性。该不确定性可以被解决如下。在起动时，可以沿所设置的方向(例如，左/右，图12)将移动器移动小量。传感器信号中的趋势(减小/增大)或与两个移动器放置相对应的位置估计中的改变的极性然后产生移动器沿运动轴相对于传感器的取向。随着容器移动器移动，状态估计器在它在几个接续时间步长内收集更多观察结果(“证据”)时应当在移动器相对于传感器的真实位置和取向上收敛。可替换地，平面内传感器可以使移动器沿运动轴相对于传感器的放置(左/右或上/下或+/‑)中的不确定性清楚。在正常操作期间(一旦遵循该方法正确地对状态进行初始化)，位置和速度的先验信息/估计可以被状态估计器使用以准确地估计移动器相对于段的坐标参考系的绝对位置。当移动器处于运动中时，霍尔信号在连续时间步长内的改变的极性可以用于确定移动器处于传感器的左边还是右边。例如，如果传感器信号极性改变在两个或更多个连续时间步长内为正，则它将暗示移动器正在向着传感器移动。该信息可以按照移动器的运动方向来确定移动器处于传感器的左边还是右边。 [0076] 在一些实施例中，可以使用本文描述的方法来使用霍尔效应传感器的可替换传感器。可替换传感器包括磁阻(MR和变体，诸如GMR&TMR)、电场传感器、光学传感器和光电传感器。本文描述的方法可以被应用于感测其强度随距离而衰减的场的传感器。 [0077] 在一些实施例中，还可以使用除本文描述的那些估计器外的其他估计器。可在各种实施例中使用的可替换估计器包括非线性观察器、粒子滤波器、集合卡尔曼滤波器、动态贝叶斯模型、加权最小二乘估计器和递归最小二乘估计器。 [0078] 尽管已经公开了并入有本教导的原理的各种说明性实施例，但本教导不限于所公开的实施例。取而代之，本申请意在覆盖本教导的任何变型、使用或适配，并使用其一般原理。进一步地，本申请意在覆盖处于这些教导所属领域中的已知或惯用实践内的从本公开的这种脱离。 [0079] 在以上详细描述中，参考了形成其部分的附图。在附图中，类似符号典型地标识类似部件，除非上下文以其他方式规定。在本公开中描述的说明性实施例不意在进行限制。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以使用其他实施例，并且可以作出其他改变。应当容易地理解，可以在许多种不同配置中布置、替换、组合、分离和设计如本文总体上描述且如各图中图示的本公开的各种特征，所有这些配置是本文中明确想到的。 [0080] 本文参考根据技术方案的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本技术方案的方面。应当理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令实现。 [0081] 这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器而执行的指令创建用于实现在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的手段。 这些计算机可读程序指令还可以被存储在可引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式起作用的计算机可读储存介质中，使得具有指令存储于其中的计算机可读储存介质包括制造品，该制造品包括实现在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的方面的指令。 [0082] 计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作。 [0083] 各图中的流程图和框图图示了根据本技术方案的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段或指令部分，其包括用于实现(一个或多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些可替换实现方式中，在框中指出的功能可以不按在各图中指出的次序发生。 例如，取决于所涉及的功能，接续示出的两个框事实上可以是基本上同时执行的，或者框有时可以是按相反次序执行的。还应当注意，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作或者实施专用硬件和计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统实现。 [0084] 第二动作可以被称为“响应于”第一动作，而与第二动作是否直接或间接产生于第一动作无关。第二动作可以在基本上比第一动作晚的时间处发生，且仍响应于第一动作。类似地，第二动作可以被称为响应于第一动作，即使居间动作在第一动作与第二动作之间发生以及即使居间动作中的一个或多个直接使第二动作被执行亦如此。例如，如果第一动作设置标记并且不论何时该标记被设置时第三动作都稍后发起第二动作，则第二动作可以响应于第一动作。 [0085] 本公开不应在本申请中描述的特定实施例方面受限，这些特定实施例意在作为各种图的图示。在不脱离其精神和范围的情况下，可以作出许多修改和变型，如对本领域技术人员来说将明显的那样。除本文列举的那些方法和装置外，本公开范围内的功能上等效的方法和装置也将对本领域技术人员来说从以上描述中明显。应当理解，本公开不限于特定方法、试剂、化合物、组分或生物系统，其当然可以变化。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意在进行限制。 [0086] 关于本文对基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从复数转化到单数和/或从单数转化到复数，如对上下文和/或应用来说适当的那样。本文可以为了清楚而明确阐述各种单数/复数排列。 [0087] 本领域技术人员应当理解，一般地，本文使用的术语一般意在作为“开放式”术语(例如，术语“包括了”应当被解释为“包括了但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”等等)。尽管就“包括”各种部件或步骤(被解释为意指“包括但不限于”)而言描述了各种组分、方法和设备，但组分、方法和设备还可以“实质上由”或“由”各种部件和步骤构成，并且这种术语应当被解释为定义实质上封闭成员的组。 [0088] 如本文档中所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文以其他方式清楚规定。除非以其他方式定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域技术人员普遍理解的含义相同的含义。本公开中的内容都不应被理解为下述接纳：本公开中描述的实施例无权由于在先发明而使这种公开提早。 [0089] 另外，即使明确记载了具体数字，本领域技术人员也应当认识到，这种记载应当被解释成意指至少所记载的数字(例如，“两个记载”中的没有其他修饰语的裸记载意指至少两个记载或者两个或更多个记载)。此外，在其中使用与“A、B和C等等中的至少一个”相似的惯例的那些实例中，一般地，这种构造是在本领域技术人员将理解该惯例的意义上意图进行的(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等等的系统)。在其中使用与“A、B或C等等中的至少一个”相似的惯例的那些实例中，一般地，这种构造是在本领域技术人员将理解该惯例的意义上意图进行的(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等等的系统)。本领域技术人员应当进一步理解，不论在描述、样本实施例还是附图中，呈现两个或更多个可替换术语的几乎任何选言词语和/或短语都应当被理解成想到包括术语之一、两个术语中的任一个或全部两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解成包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。 [0090] 另外，在就马库什组而言描述本公开的特征的情况下，本领域技术人员应当认识到，特此还就马库什组的任何个体成员或成员子组而言描述本公开。 [0091] 如本领域技术人员应当理解的那样，出于任何和所有目的，诸如就提供所撰写的描述而言，本文公开的所有范围还涵盖了任何和所有可能子范围以及其子范围的组合。任何所列出的范围可以被容易地认为充分描述相同范围且使相同范围能够被分解成至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等等。作为非限制性示例，本文讨论的每个范围可以被容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等等。如本领域技术人员还应当理解的那样，诸如“多达”、“至少”等等之类的所有语言包括所记载的数字且指代可后续被分解成如上所讨论的子范围的范围。最后，如本领域技术人员应当理解的那样，范围包括每个个体成员。因此，例如，具有1‑3个部件的组指代具有1个、2个或3个部件的组。 类似地，具有1‑5个部件的组指代具有1个、2个、3个、4个或5个部件的组，依此类推。 [0092] 上面公开的和其他的特征和功能或其可替换方案中的各种可以被组合成许多其他不同系统或应用。各种目前未预见或未预期的可替换方案、修改、变型或其中的改进可以后续由本领域技术人员作出，其中每一个还意在被所公开的实施例所涵盖。