Brevet FR3055440A1 — publié le 20180302

B13390 1 PROCEDE ET DISPOSITIF D'ESTIMATION DE FORCE Domaine de l'invention La présente description concerne le domaine des procédés et dispositifs d'estimation de force, et en particulier des 5 procédés et dispositifs pour estimer une force dans un système mécanique ou électromécanique. Exposé de l'art antérieur Dans certains domaines il serait souhaitable de pouvoir estimer une ou plusieurs forces variables qui influencent le 10 système. Par exemple, dans le cas d'une bicyclette assistée par un moteur, il pourrait être souhaitable de pouvoir estimer la force exercée par le cycliste. De façon similaire, dans le cas d'une éolienne, il pourrait être souhaitable de pouvoir estimer la force générée par le vent. 15 Dans le cas de bicyclettes assistées par un moteur, on a proposé d'utiliser un détecteur de couple ou de puissance afin de détecter la force exercée par chaque pied du cycliste. De tels détecteurs de couple ou de puissance sont basés sur la détection d'une déformation mécanique, par exemple la torsion de l'arbre 20 dans l'arbre de pédale. On a aussi proposé de prévoir des détecteurs de force dans les pédales de la bicyclette. Toutefois, un inconvénient de telles solutions est que leur précision est en 3055440 B13390 2 général affectée par des variations de température et par le vieillissement des matériaux utilisés, ce qui signifie qu'un étalonnage fréquent est habituellement nécessaire. En outre, de tels détecteurs ajoutent du poids à la structure et sont relativement coûteux à installer. Il existe donc un besoin dans la technique d'un procédé et d'un dispositif d'estimation de forces qui résolvent certains ou la totalité des inconvénients susmentionnés. Résumé Un objet de modes de réalisation de la présente description est de répondre au moins partiellement à un ou plusieurs besoins de l'art antérieur. Selon un aspect, on prévoit un procédé d'estimation d'une force périodique ou sensiblement périodique présente dans 15 un système mécanique ou électromécanique, le procédé comprenant : estimer, par un dispositif de traitement, une ou plusieurs fréquences harmoniques d'un signal d'accélération représentant une accélération dans le système, la force sensiblement périodique contribuant à ladite accélération ; et estimer, par le dispositif 20 de traitement, la force sur la base d'un modèle dynamique du système, le modèle dynamique étant défini par lesdites une ou plusieurs fréquences harmoniques estimées. Selon un mode de réalisation, le modèle dynamique est mis à jour sur la base d'un signal d'erreur représentant la 25 différence entre un signal de vitesse capturée et un signal de vitesse estimée. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre la génération d'un signal d'accélération sur la base d'un calcul de différentielle dans le temps pour deux ou plusieurs 30 valeurs d'un signal de vitesse représentant une vitesse angulaire ou linéaire dans le système. Selon un mode de réalisation, l'estimation desdites une ou plusieurs fréquences harmoniques du signal d'accélération implique le calcul d'un signal d'erreur égal à : 35 r(k) e 1(k) 3055440 B13390 3 où r(k) est une valeur d'accélération courante, et e4(k) est une estimation de l'accélération basée sur un vecteur 6(k) représentant les fréquences harmoniques et un vecteur (f) représentant une ou plusieurs valeurs d'accélération précédentes. 5 Selon un mode de réalisation, le système mécanique ou électromécanique est une bicyclette assistée par un moteur, et la force périodique ou sensiblement périodique est la force de pédalage générée par le cycliste, et le modèle dynamique comprend une ou plusieurs des estimations D(k), P(k), Fil(k) et 2(k), où 10 chacune de ces estimations est définie de la façon suivante : (k) = (k - 1) + n - F m (k) + n - Î' (k - 1) + n - PH(k -1) (k) = F(k 1) P (k) = z(k 1) (k) -42(k) - P (k 1) (k) 1) où Ts est la période d'échantillonnage, M est la masse du cycliste et de la bicyclette, Fm est la force générée par le moteur, 61(k) et 02(k) représentent l'une des fréquences harmoniques, FH(k--1) est l'estimation de la force exercée par le cycliste, et F(k--1) est une estimation d'autres forces dans le système. Selon un mode de réalisation, le système mécanique ou électromécanique est une éolienne, et la force périodique ou sensiblement périodique est une composante périodique de la force du vent sur les pales de l'éolienne, et le modèle dynamique comprend une ou plusieurs des estimations 63T(k), F(k), Fil(k) et 2(k), où chacune de ces estimations est définie de la manière suivante : \ CdT(k) = 107-(k - 1) - Cs)Tgenerator(k) ( s)(iwind -?wind) (k) = (k -1) F (k) = (k - 1) 3055440 B13390 4 2(k) -42(k) - P(k -- 1) -- (k) - 2(k -1) où Ts est la période d'échantillonnage, 61(k) et 02(k) représentent ez. l'une des fréquences harmoniques, Flak--1) est l'estimation de la force exercée par le vent, et P(k--1) est une estimation d'autres 5 forces dans le système, où coT est la vitesse de la turbine, et CdT(k) est une estimation de la vitesse de la turbine, I est l'inertie de la turbine, T -generator est le couple appliqué par le r générateur, égal par exemple à Ke -Igenerator où Ke est la constante de vitesse du moteur et ig eumator est le courant généré par le 10 générateur, et Twind le vent, iwind représentant une composante cyclique de ce couple. Selon un autre aspect, on prévoit un dispositif de traitement agencé pour estimer une force périodique ou sensiblement périodique présente dans un système mécanique ou 15 électromécanique, le dispositif de traitement étant agencé pour : estimer une ou plusieurs fréquences harmoniques d'un signal d'accélération représentant une accélération dans le système, la force sensiblement périodique contribuant à l'accélération ; et estimer la force sur la base d'un modèle dynamique du système, le 20 modèle dynamique étant défini par lesdites une ou plusieurs fréquences harmoniques estimées. Brève description des dessins Les objets et avantages susmentionnés, et d'autres, apparaîtront clairement avec la description détaillée suivante de 25 modes de réalisation, donnée à titre d'illustration et non de limitation, en faisant référence aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 illustre une bicyclette assistée par un moteur selon un exemple de réalisation de la présente 30 description ; la figure 2 représente schématiquement un système d'estimation de force selon un exemple de réalisation ; la figure 3 est un organigramme illustrant des étapes dans un procédé d'estimation de force dans un système mécanique 35 ou électromécanique selon un exemple de réalisation ; +Twind représente le couple total généré par 3055440 B13390 5 la figure 4. est un graphique représentant des composantes fréquentielles d'un signal d'accélération selon un exemple de réalisation ; la figure 5 illustre schématiquement un procédé 5 d'estimation de force dans un système mécanique ou électromécanique selon un exemple de réalisation ; la figure 6 illustre schématiquement une partie du procédé de la figure 6 plus en détail selon un exemple de réalisation ; 10 la figure 7 est un organigramme représentant plus en détail des étapes dans le procédé de la figure 3 selon un exemple de réalisation ; la figure 8A est un graphique illustrant un signal d'accélération et une force résultante selon un exemple de 15 réalisation ; la figure 8B est un graphique illustrant un signal d'accélération et une contrainte dynamique selon un exemple de réalisation ; la figure 9 illustre schématiquement un dispositif 20 informatique selon un exemple de réalisation ; et la figure 10 illustre une éolienne selon un exemple de réalisation. Description détaillée Les modes de réalisation décrits ici concernent un 25 procédé et un dispositif destinés à estimer une force périodique ou sensiblement périodique dans un système mécanique ou électromécanique. Le terme "force périodique" est utilisé ici pour désigner une force qui est, au moins dans certaines limites, de nature cyclique. Par exemple, la force exercée par un cycliste sur les pédales d'une bicyclette est périodique puisque la force va généralement résulter de la poussée vers le bas appliquée par le pied du cycliste lorsque chaque pédale atteint une certaine plage de position angulaire dans son cycle de rotation. Il y a d'autres systèmes mécaniques ou électromécaniques dans lesquels une force périodique ou sensiblement périodique est présente et 3055440 B13390 6 peut être estimée par les techniques décrites ici. Par exemple, le présent inventeur a découvert que la force exercée par le vent sur les pales d'une éolienne a en général une composante périodique ou sensiblement périodique qui peut être estimée, comme 5 on va le décrire plus en détail ci-après. L'hoitune de l'art connaîtra d'autres applications dans lesquelles une force périodique ou sensiblement périodique pourrait être estimée selon les techniques décrites ici, comme par exemple la force exercée sur une rame par un rameur, ou par des vagues sur un bateau. 10 La figure 1 illustre une bicyclette 100 assistée par un moteur selon un exemple de réalisation. La bicyclette 100 comprend par exemple un moteur électrique 102. Dans l'exemple de la figure 1, le moteur 102 est par exemple un moteur à galet appuyant sur le pneu monté à proximité de l'axe de pédalier 103, de sorte que 15 le moteur applique une force directement sur le pneu de la roue arrière. Dans des variantes de réalisation, le moteur 102 pourrait appliquer une force à l'axe de pédalier 103, ou pourrait être monté ailleurs, comme sur le moyeu de la roue avant ou arrière. Le moteur 102 est par exemple un moteur électrique alimenté par 20 une batterie 104, qui est par exemple montée sur un porte-bagages disposé au-dessus de la roue arrière de la bicyclette. Dans des variantes de réalisation, la batterie 104 pourrait être montée ailleurs sur la bicyclette. Le moteur est par exemple contrôlé par un ordinateur 106, qui est par exemple monté sur le guidon de 25 la bicyclette, bien qu'ici encore il pourrait être monté ailleurs. L'ordinateur 106 permet par exemple au cycliste de sélectionner le niveau de l'assistance fournie par le moteur. L'ordinateur 106 est par exemple adapté à estimer la force utile exercée par le cycliste. La force utile est par exemple 30 la force qui conduit à une accélération de la bicyclette, et exclut par exemple certaines composantes de la force qui sont perdues en raison des frictions, etc. La force utile va en général correspondre au couple appliqué à l'axe de pédalier 103 à partir des manivelles de pédale. Dans certains modes de réalisation, 3055440 B13390 7 l'ordinateur 106 comprend un afficheur, et est adapté à afficher une indication de la force estimée. En plus ou à la place, l'ordinateur 106 est par exemple adapté à contrôler le moteur 102 sur la base de la force estimée. 5 Par exemple, le niveau d'assistance fourni par le moteur 102 est contrôlé de telle sorte que l'accélération globale de la bicyclette reste relativement constante, par exemple dans une plage de 10 % autour de la valeur moyenne. En d'autres teLmes, le moteur est par exemple contrôlé de façon à fournir une plus grande 10 assistance entre les coups de pédale du cycliste. En variante, l'ordinateur 106 peut être adapté à commander le moteur 102 d'une manière différente sur la base de la force estimée, par exemple pour fournir un niveau d'assistance qui est proportionnel ou inversement proportionnel à la force estimée. 15 La figure 2 illustre schématiquement un système d'estimation de force 200 selon un exemple de réalisation. Le système 200 est par exemple partiellement mis en oeuvre par l'ordinateur 106, et partiellement mis en oeuvre par des détecteurs et des capteurs décrits plus en détail ci-après. 20 Le système 200 comprend par exemple un détecteur de force de moteur (MOTOR FORCE DETECTOR) 202, qui fournit par exemple un signal Fm indiquant la force appliquée par le moteur à un instant donné. Le système 200 comprend aussi par exemple un capteur de pédalage (PEDALLING SENSOR) 204, qui fournit un signal 25 (op indiquant la vélocité angulaire des manivelles de pédale. Ce signal peut par exemple être utilisé pour déterminer la vitesse cou, de la bicyclette. En plus ou à la place du capteur de pédalage, un capteur de vitesse de roue (WHEEL SPEED SENSOR) 206 est par exemple prévu et génère un signal (un indiquant la vitesse de la 30 bicyclette. Dans des variantes de réalisation, le signal (OB indiquant la vitesse de la bicyclette pourrait être fourni directement par le moteur, auquel cas le capteur de vitesse de roue pourrait être omis. Le signal cog est par exemple composé d'échantillons numériques et comprend au moins cinq échantillons 35 pour chaque rotation complète d'une manivelle de pédale, et de 3055440 B13390 8 préférence au moins sept échantillons pour chaque rotation complète d'une manivelle de pédale. Le système de 200 comprend en outre un estimateur de forces inconnues (UNKNOWN FORCE ESTIMATOR) 208, mis en oeuvre par 5 exemple par l'ordinateur 106, et adapté à estimer une force inconnue F dans le système, cette force correspondant à la force utile exercée par le cycliste. L'estimateur 208 reçoit par exemple le signal FM et une indication de la masse (MASS) de la bicyclette et du cycliste. Dans certains modes de réalisation, la masse est 10 fournie par un estimateur de masse (MASS ESTIMATOR) 210, qui par exemple reçoit la force du moteur FM à partir du détecteur de force de moteur 202, et aussi la vitesse de la bicyclette oet, et estime la masse sur la base de ces paramètres pendant que le cycliste n'est pas en train de pédaler. En variante, la masse peut 15 être obtenue par une entrée d'information fournie par l'utilisateur. Dans certains modes de réalisation, l'estimateur de forces inconnues reçoit aussi un signal de vitesse de pédalage 031) à partir du capteur de pédalage 204 et/ou un signal de vitesse de 20 bicyclette cet à partir d'un capteur de vitesse de roue. L'estimateur 208 reçoit aussi par exemple une force de cycliste contrainte FC provenant d'un calcul de force précédent, qui est utilisée comme base pour le calcul d'une valeur de force suivante pendant une itération suivante, comme cela est décrit plus en 25 détail ci-après. L'estimateur de force inconnue 208 fournit par exemple une estimation F de la force utile générée par le cycliste dans le système, force qui contribue à l'accélération col3 de la bicyclette. 30 Un générateur de contraintes cinématiques (KINEMATIC CONSTRAINTS) 212 reçoit par exemple les forces F estimées et la vitesse de pédalage Wp, et génère une force de cycliste contrainte Fc, qui est fournie sur un chemin de rétroaction vers l'estimateur de force inconnue 208. Le signal de force de cycliste contrainte 35 Fc est aussi par exemple fourni à un estimateur de puissance de 3055440 B13390 9 cycliste (CYCLIST POWER ESTIMATOR) 214, qui reçoit aussi par exemple la vitesse de la bicyclette cog, et génère la puissance de cycliste estimée PowercyaistIM . En particulier, il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que, alors que dans les modes de 5 réalisation décrits une force de cycliste est estimée, dans certains modes de réalisation cette force pourrait être exprimée sous forme d'une valeur de puissance, égale à la force multipliée par la distance dans le temps. Par exemple, dans certains modes de réalisation la puissance en watts peut être obtenue par 10 l'équation suivante : Powercy cust(k)==refi.v(k)1 où v(k) est la vitesse de la bicyclette, et PI/ est la force utile estimée du cycliste. En variante, plutôt que d'être exprimée sous forme d'une 15 force linéaire, la force exercée par le cycliste pourrait être exprimée sous forme d'un couple. Par exemple, le couple en Nm peut être obtenu par l'équation suivante : Pedalling Torquecyclist(k) = Power cyaist(k) (k) Dans encore un autre exemple, l'accélération en m/s2 20 générée par le cycliste pourrait être obtenue par l'équation suivante : Accelerationcycust(k) = M où M est la masse du cycliste et de la bicyclette. 25 Bien sûr, dans certains modes de réalisation, le moteur pourrait être coupé, de sorte que la force du moteur Fm reste égale à zéro. La figure 3 est un organigramme illustrant des étapes dans un procédé de détermination de la force d'un cycliste sur 30 une bicyclette assistée par un moteur, comme la bicyclette 100 de la figure 1. Le procédé est par exemple mis en oeuvre par l'ordinateur 106. 3055440 B13390 10 Dans une étape 301, une lecture de la vitesse v(k) de la bicyclette est par exemple obtenue. Dans certains modes de réalisation, cette vitesse peut être générée sur la base du signal i provenant d'un capteur de vitesse de roue ou d'une autre entrée. 5 En variante, la vitesse v(k) peut être calculée sur la base d'une lecture de la vitesse du moteur (1)MOTOR, en radiants par seconde, et sur la base du rayon du moteur Rm, avec par exemple v(k)= q/10TOR-Rm- Dans une étape 302, une valeur d'accélération a(k) est 10 calculée sur la base de la valeur de vitesse, par exemple par un calcul de différentielle sur le signal de vitesse dans le temps. Dans une étape 303, la fréquence d'un ou plusieurs harmoniques du signal d'accélération a(t) est par exemple déterminée. Le terme "harmonique" est utilisé pour désigner une 15 fréquence fondamentale et/ou les première, deuxième, troisième, etc., fréquences harmoniques. Dans un mode de réalisation décrit plus en détail ci-après, les fréquences harmoniques sont déterminées sur la base d'un algorithme itératif. La figure 4 est un graphique illustrant un exemple des 20 amplitudes de composantes de fréquences du signal d'accélération. L'axe des fréquences présente par exemple la fréquence normalisée sous forme de fractions de la fréquence d'échantillonnage 1/Ts, où Ts est la période d'échantillonnage. Dans un mode de réalisation, la fréquence d'échantillonnage est égale à 20 Hz, et 25 ainsi la période d'échantillonnage Ts est égale à 50 ms. Plus généralement, la fréquence d'échantillonnage est par exemple comprise entre 10 et 50 Hz. Dans l'exemple de la figure 4, les fréquences harmoniques correspondent à des pics de la courbe de distribution 30 de fréquence, référencés 402, 404 et 406, qui sont par exemple respectivement à environ 3, 5 et 9 Hz. Il y a aussi par exemple une composante de courant continu, DC, du signal d'accélération représentée par un pic 408 à 0 Hz. L'étape 303 de la figure 3 implique par exemple l'estimation de la fréquence d'un ou 35 plusieurs des harmoniques 402, 404, 406. 3055440 B13390 11 En faisant de nouveau référence à la figure 3, dans une étape 304, un modèle est généré pour les forces présentes dans le système de bicyclette, sur la base des fréquences harmoniques. Ce modèle comprend une composante de force PH(k). 5 Dans une étape 305, la composante de force PH(k) est extraite du modèle pour obtenir l'estimation de la force utile exercée par le cycliste. Dans certains modes de réalisation, une autre étape 306 implique la détermination d'une valeur d'erreur ERROR associée à 10 la force estimée PH(k). La figure 5 est un schéma blocs représentant les étapes 302 à 305 de la figure 3 plus en détail. Un bloc 502 en figure 5 représente la mise en oeuvre des étapes 302 et 303 de la figure 3. Le bloc 502 reçoit la valeur de 15 vitesse v(k), et calcule, sur la base d'un modèle d'une fonction de transfert H(â,Z), les harmoniques 6(k) mis à jour sur la base de la valeur de vitesse v(k). Un bloc 504 en figure 5 représente la mise en oeuvre des étapes 304, 305 et 306 de la figure 3. Le bloc 504 reçoit la 20 valeur de vitesse v(k), les harmoniques 6(k) générés par le bloc 502, et la force du moteur FM. La force du moteur FM peut par exemple être déterminée sur la base de la constante de vitesse du moteur Ke et d'une mesure du courant I fourni au moteur. En particulier, la force du moteur FM est par exemple générée sur la 25 base du couple moteur Tm, égal par exemple à Ke*I, où Ke est la constante de vitesse du moteur et I est le courant. La force du moteur FM est donc par exemple égale à Tm/Rm, où Rm est le rayon du moteur, dans le cas d'un moteur à galet sur pneumatique, comme le moteur 102 de la figure 1. Le bloc 504 génère par exemple une 30 estimation PH(k) de la force utile exercée par le cycliste. Dans certains modes de réalisation, le bloc 504 génère en outre une valeur d'erreur ERROR indiquant une marge d'erreur de l'estimation de force. La figure 6 illustre le bloc 504 de la figure 5 plus en 35 détail selon un exemple dé réalisation. 3055440 B13390 12 Un modèle dynamique (DYNAMIC MODEL) 606 reçoit par exemple la force du moteur FM(k), les fréquences harmoniques 0(k), et une valeur d'erreur e2(k) obtenue en soustrayant, de la valeur de vitesse v(k), une estimation D(k) de la vitesse. Le bloc 606 5 fournit par exemple un modèle dynamique mis à jour Xe(k). Un bloc 608 représente l'extraction à partir du modèle dynamique Xe(k) de l'estimation de force &/(k). Un autre bloc 610 représente la détermination de l'erreur associée à l'estimation de force. 10 La figure 7 est un organigramme représentant le procédé - de la figure 3 plus en détail selon un exemple de réalisation. Après l'étape 301 dans laquelle la valeur de vitesse v(k) est lue, l'étape 302 implique par exemple le calcul de la valeur d'accélération a(k) sous forme d'une valeur 64(k) basée 15 sur la valeur de vitesse de pédale (4(k). Par exemple, la valeur d'accélération de pédale 64(k) est calculée par l'équation suivante : 4,(k). Ts ((op (k) - cop (k - 1)) où wp(k--1) est une valeur précédente de la vitesse de pédale, et 20 Ts est la période d'échantillonnage, par exemple égale à la période de temps entre les échantillons cop(k--1) et wp(k) de la vitesse de pédale. Bien sûr, plutôt que d'être basée sur la vitesse de pédale cop(k), dans des variantes de réalisation la valeur 25 d'accélération a(k) pourrait être calculée sur la base d'un autre signal de vitesse. Les étapes 703 à 705 de la figure 7 mettent en oeuvre l'étape 303 de la figure 3, impliquant de trouver un ou plusieurs harmoniques du signal d'accélération. 30 L'étape 703 implique par exemple le calcul d'un vecteur cp sous la forme [r(k-1);r(k-2)], où r(k-1)=64,(k- 1) et r(k2)-iop(k - 2). 3055440 B13390 13 L'étape 704 implique par exemple le calcul d'une valeur d'erreur e1(k) et d'un paramètre L(k). La valeur d'erreur e1(k) est par exemple basée sur la formule suivante : 5 = r(k) - cpr 6(k) où r(k)----iop(k), et 6(k) est par exemple un vecteur représentant une estimation des fréquences harmoniques et qui est initialisé à zéro, et e6(k) est une estimation de l'accélération. Le paramètre L(k) est par exemple basé sur la formule 10 suivante : L(k) = P(k)cp(ce P(k)(p FF) où FF est un facteur d'oubli, par exemple égal à 0,95, et P(k) est une matrice qui est par exemple initialisée à une certaine valeur, par exemple à une valeur de 15 p(k) (100 0 0 100) et est recalculée pour chaque nouvelle itération par la formule suivante : P(k1-1)=0(FF).(P(k)--L(k)ePOW. Dans une étape 705, un vecteur d'harmonique 6(k+1) est 20 par exemple généré sur la base de la formule suivante : + 1) = 6(k) + L(k) - e1(k). Par exemple, dans le cas d'un seul harmonique, le vecteur d'harmonique 9(k1h1) a par exemple la forme suivante : (61(k A- 1) 02(k 1- 1)) 25 où & représente la fréquence de l'harmonique, par exemple sous la forme B1 =-2COS(W.Ts), où (1)27cf, f étant la fréquence de l'harmonique, et 02 représente le facteur de qualité de l'harmonique, qui est par exemple proche de 1. L'étape 304 implique par exemple des sous-étapes 706 et 30 707. Dans ces étapes, un modèle dynamique Xe représentant le système de bicyclette est par exemple modifié sur la base de la 3055440 B13390 14 dernière valeur de vitesse v(k). Par exemple, le modèle dynamique est basé sur l'équation suivante pour la force motrice de la bicyclette : Total Force = M - v(t) = M (v(k) v(k 1)) Ts = Fm + + P 5 où il représente la force exercée par le cycliste et F représente les autres forces contribuant à la force globale sur la bicyclette, comme le vent, le terrain, etc. Sur la base de cette équation, le modèle dynamique suivant Xe peut par exemple être défini comme étant un vecteur ayant les composantes suivantes : 0(k) 10 Xe = (k) FH(k) \ 2(k) où FH(k - 1), 0(k), P(k), PH(k) et 2(k) sont définis de la manière suivante : FH(k -1) = Fc(k) -1 0(k) = 0(k - 1) +7;7: - Fm(k) +7-:m:-.5 - (k - 1) +iti - PH(k - 1) -2 15 F(k) = (k - 1) -3 FH(k) = - 1) -4 2(k) = -12(k)- i1./(k -1)- 61(k)-2(k - 1) -5 Dans une étape 706, une matrice Ad(k), et des vecteurs Ld(k) et P2(k+1) sont par exemple calculés. 20 La matrice Ad(k) est par exemple calculée sur la base de la formule suivante : 1 Tsim TsAw 0 Ad(k) =[I3 1 0 0 0 0 0 1 0 0 -62(k) -tg (k) où Ts est la période d'échantillonnage, et M est la masse de la bicyclette et du cycliste. 3055440 B13390 15 Le vecteur Ld(k) est par exemple calculé sur la base de la formule suivante : Ld(k) = ((Cd - P2 - CdT Vd) - Cd - P2 - Adir où Cd est par exemple le vecteur [1 0 0 0], et Vd est une constante 5 représentant la covariance attendue des mesures de vitesse. Le vecteur P2(k+1) est par exemple calculé sur la base de la formule suivante : P2(k + 1) = Ad - P2(k) - AdT +Wd - Ad - P2 (k)CdTLdT où Wd est une matrice constante représentant la covariance 10 attendue des perturbations de processus, c'est-à-dire la covariance des forces exogènes. Dans une étape 707, le vecteur Xe(k+l) est par exemple calculé sur la base de la formule suivante : Xe(k + 1) = (Ad - Ld - Cd)Xe(k) + Bd - FM(k) + Ld - e2(k) 15 où e2(k) est une valeur d'erreur égale à v(k)--D(k), et 19(k) est une estimation de la vitesse v(k). Dans une étape 305, la force Pi, exercée par le cycliste est extraite, correspondant par exemple au troisième élément Xe(3) du vecteur Xe. Additionnellement, les autres forces P peuvent être 20 extraites, celles-ci correspondant par exemple au deuxième élément Xe(2) du vecteur Xe. L'étape 306 implique par exemple la détermination d'une valeur d'erreur ERROR_P associée à la force estimée, comme cela est représenté par le bloc 610 en figure 6. La valeur d'erreur 25 est par exemple déterminée sur la base de l'équation suivante pour un vecteur d'erreur ERROR du vecteur Xe : ERROR = Jdiag(P2(k)) - e22(k) La valeur d'erreur ERROR"' est ensuite par exemple extraite en tant que troisième élément ERROR(3) du vecteur ERROR. 30 Dans certains modes de réalisation, l'amplitude de la valeur d'erreur ERROR_' est alors comparée à un niveau admissible, pour décider si l'estimation de force est suffisamment exacte pour être utile. Par exemple, l'opération suivante est mise en oeuvre : 3055440 B13390 16 Si IERRO Cmax(t), Fc est par exemple égale à Cmax(t). 3055440 B13390 17 La figure 9 illustre schématiquement un ordinateur 900 agencé pour mettre en oeuvre le procédé de la figure 3 et/ou de la figure 7 pour calculer une force de cycliste, et qui correspond par exemple à l'ordinateur 106 de la figure 1. 5 L'ordinateur 900 comprend par exemple un dispositif de traitement (P) 902 comportant un ou plusieurs processeurs sous le contrôle d'instructions mémorisées dans une mémoire d'instructions (INSTRUCTION MEMORY) 904. Une interface d'entrée (I/O INTERFACE) 906 permet par exemple d'introduire dans le dispositif 10 de traitement 902 des lectures provenant de différents appareils de mesure, comme par exemple provenant du moteur électrique, et/ou d'un capteur de vitesse séparé. Une mémoire (MEMORY) 908 mémorise par exemple les divers paramètres, vecteurs et matrices décrits ci-avant pour la mise en oeuvre du procédé. 15 Plutôt que d'être utilisés pour calculer une estimation de la force exercée par un cycliste, dans une variante de réalisation, les procédés des figures 3 et 7, et le dispositif de la figure 9, pourraient être appliqués pour estimer la force exercée par le vent sur les pales d'une éolienne, comme on va le 20 décrire maintenant plus en détail en faisant référence à la figure 10. La figure 10 illustre un exemple d'éolienne 1000, comprenant deux ou plusieurs pales 1002 couplées à un axe 1004, qui à son tour est couplé à un générateur d'électricité 1006. 25 Parmi les équations 1 à 5 indiquées précédeitunent et représentant le modèle dynamique des forces sur la bicyclette, les équations 1, 2 et 5 restent par exemple inchangées, alors que les équations 2 et 3 sont par exemple remplacées par les équations suivantes 1', 2' et 3' : 30 63T (k) = ejT(k - 1) - (n) Tgenerator (k) s) w in d ± fwind) -11 ^ Ï-wind(k) = Twind fwind(k) = 2(k - 1) où cor est la vitesse de la turbine, et ar(k) est une estimation de la vitesse de la turbine, Ts est la période d'échantillonnage, -2' -3' 3055440 B13390 18 I est l'inertie de la turbine, Tgenerator est le couple appliqué par - le générateur, égal par exemple à Ke -leeneratorl où Ke est la constante de vitesse du moteur et Igenerator est le courant généré par le générateur, et f -wind+fwind représente le couple total généré 5 par le vent, f -wind représentant une composante cyclique de ce couple. La vitesse de la turbine cor est par exemple détectée par un capteur de vitesse situé sur l'arbre principal de la turbine et/ou en utilisant une mesure de vitesse de générateur, basée par exemple sur des codeurs de rotation. 10 La vitesse du générateur dépend à la fois du couple produit par le vent et du couple produit par le générateur, qui est proportionnel au courant électrique Ig enerator tiré du générateur. Dans certains modes de réalisation, l'estimation du couple iwind produit par le vent peut être utilisée pour contrôler 15 la vitesse du générateur en contrôlant le niveau du courant generator . Un avantage du fait de contrôler le couple du générateur de cette manière est que l'on peut éviter des fluctuations cycliques dans la vitesse des pales 1002, évitant ou réduisant ainsi le risque d'endommager la turbine. 20 Un avantage des modes de réalisation décrits ici est qu'une force périodique ou sensiblement périodique dans un système mécanique ou électromécanique peut être estimée pratiquement en' temps réel et avec une précision relativement élevée de manière relativement simple. 25 Avec la description ainsi faite d'au moins un mode de réalisation illustratif, diverses altérations, modifications et améliorations apparaîtront facilement à l'homme de l'art. Par exemple, bien qu'un exemple particulier de modèle dynamique soit donné par les équations 1 à 5 susmentionnés, il apparaîtra 30 clairement à l'homme de l'art que des modifications pourraient être faites à ces équations, par exemple pour prendre en compte des forces additionnelles présentes dans le système, et que les équations pourraient être adaptées à d'autres applications que les exemples de bicyclette et d'éolienne décrits ici. REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation d'une force périodique ou sensiblement périodique présente dans un système mécanique ou électromécanique, le procédé comprenant : estimer, par un dispositif de traitement, une ou 5 plusieurs fréquences harmoniques d'un signal d'accélération représentant une accélération dans le système, la force sensiblement périodique contribuant à ladite accélération ; et estimer, par le dispositif de traitement, la force sur la base d'un modèle dynamique du système, le modèle dynamique 10 étant défini par lesdites une ou plusieurs fréquences harmoniques estimées. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le modèle dynamique est mis à jour sur la base d'un signal d'erreur (e2(k)) représentant la différence entre un signal de vitesse 15 capturée (v(k)) et un signal de vitesse estimée (0(k)). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre la génération d'un signal d'accélération sur la base d'un calcul de différentielle dans le temps pour deux ou plusieurs valeurs d'un signal de vitesse représentant une vitesse angulaire 20 ou linéaire dans le système. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'estimation desdites une ou plusieurs fréquences harmoniques du signal d'accélération implique le calcul d'un signal d'erreur égal à : 25 e1(k) == r(k) e I (k) où r(k) est une valeur d'accélération courante, et e6(k) est une estimation de l'accélération basée sur un vecteur 6(k) représentant les fréquences harmoniques et un vecteur cp représentant une ou plusieurs valeurs d'accélération précédentes. 30 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le système mécanique ou électromécanique est une bicyclette assistée par un moteur, et la force périodique ou sensiblement périodique est la force de pédalage générée par le 3055440 B13390 20 cycliste, et dans lequel le modèle dynamique comprend une ou plusieurs des estimations D(k), P(k), Fli(k) et 2(k), où chacune de ces estimations est définie de la façon suivante : (k) 2 (k - 1) + n - F m (k) + n - P.(k - 1) + n - PH (k - 1) F(k) = P (k -1) PH(k) = 2(k - 1) 2(k) = 2(k)-P (k - 1) - 71(k) - (k - 1) où Ts est la période d'échantillonnage, M est la masse du cycliste et de la bicyclette, Fm est la force générée par le moteur, 61(k) et 62(k) représentent l'une des fréquences harmoniques, Flak-1) est l'estimation de la force exercée par le cycliste, et F(k-1) est une estimation d'autres forces dans le système. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le système mécanique ou électromécanique est une éolienne, et la force périodique ou sensiblement périodique est une composante périodique de la force du vent sur les pales de l'éolienne, et dans lequel le modèle dynamique comprend une ou plusieurs des estimations eir(k), FH(k) et 2(k), où chacune de ces estimations est définie de la manière suivante : 4-1(17 iiT(k) = 637.(k -1)- (Ts) Tgenerator(k) 1 (i wind Twind) F(k) = P (k - 1) P H (k) = (k - 1) 2(k) = 2(k) - P (k - 1) - 61(k) - 2(k - 1) où Ts est la période d'échantillonnage, 61(k) et 02(k) représentent l'une des fréquences harmoniques, Pli(k-1) est l'estimation de la force exercée par le vent, et F(k-1) est une estimation d'autres forces dans le système, où cor est la vitesse de la turbine, et Ceir(k) est une estimation de la vitesse de la turbine, I est l'inertie de la turbine, T -generator est le couple appliqué par le 3055440 B13390 21 générateur, égal par exemple à Ke "Igenerator, où Ke est la constante de vitesse du moteur et Igenerator est le courant généré par le générateur, et twind-Fijwind représente le couple total généré par le vent, Twind représentant une composante cyclique de ce couple. 5 7. Dispositif de traitement agencé pour estimer une force périodique ou sensiblement périodique présente dans un système mécanique ou électromécanique, le dispositif de traitement étant agencé pour : estimer une ou plusieurs fréquences harmoniques d'un 10 signal d'accélération représentant une accélération dans le système, la force sensiblement périodique contribuant à l'accélération ; et estimer la force sur la base d'un modèle dynamique du système, le modèle dynamique étant défini par lesdites une ou 15 plusieurs fréquences harmoniques estimées.