Les voitures électriques et leurs signaux d’avertissement sont difficiles à localiser à faible vitesse

Avec la généralisation des voitures électriques, les usagers vulnérables de la route sont de plus en plus confrontés à leurs signaux d’avertissement. Or, de nouvelles recherches menées en Suède, montrent que l’un des types de signaux les plus courants est très difficile à localiser pour les humains, en particulier lorsque plusieurs véhicules similaires sont en mouvement simultanément.

Dans une étude publiée récemment, des chercheurs par l’université technologique de Chalmers ont étudié la capacité des personnes à repérer trois types courants de signaux d’avertissement (ou AVAS -Acoustic Vehicle Alerting System) émis par des véhicules hybrides et électriques circulant à faible vitesse. Les tests des chercheurs ont montré que tous les types de signaux étaient plus difficiles à localiser que le son d’un moteur à combustion interne. Pour l’un des signaux, la majorité des sujets testés n’ont pas été en mesure de distinguer la direction du son ou de déterminer s’ils entendaient un, deux ou plusieurs véhicules simultanément.

« Les exigences imposées aux constructeurs automobiles concernent la détection ou la détectabilité, et non la localisation de la direction du son ou le nombre de véhicules impliqués. Mais si vous imaginez, par exemple, un parking de supermarché, il n’est pas inconcevable que plusieurs modèles de voitures similaires ayant le même signal AVAS se déplacent en même temps et dans des directions différentes », indique Leon Müller, doctorant au département d’architecture et de génie civil de l’université Chalmers.

Les véhicules électriques et hybrides d’aujourd’hui répondent aux exigences des normes internationales en matière de systèmes d’alerte acoustique. En Europe, ainsi qu’en Chine et au Japon, par exemple, les véhicules roulant à une vitesse inférieure à 20 km/h doivent émettre un signal d’avertissement composé de tonalités ou de bruits, pour permettre aux piétons, aux cyclistes et aux autres usagers de la route de les détecter. Aux États-Unis, les véhicules roulant jusqu’à 30 km/h doivent émettre des signaux d’avertissement.

« La façon dont les exigences sont formulées permet aux constructeurs automobiles de concevoir leur propre signature sonore. Ces signaux d’avertissement sont souvent testés sans la complication du bruit de fond. Or, dans un environnement de circulation réel, il existe généralement de nombreux types de sons différents », explique Wolfgang Kropp, professeur d’acoustique au département d’architecture et de génie civil de l’université Chalmers.

Essai de plusieurs signaux différents

Les expériences ont porté sur 52 sujets et ont été menées dans le laboratoire d’acoustique de Chalmers, dans des chambres anéchoïques insonorisées. L’objectif de ces tests était de reproduire les conditions réelles qui règnent, par exemple, dans les grands parkings. Le sujet était placé au centre de la pièce et entouré de 24 haut-parleurs placés en anneau à hauteur de poitrine. Trois types de sons simulés de véhicules ont été diffusés sur les haut-parleurs, correspondant aux signaux d’un, de deux ou de plusieurs véhicules électriques et hybrides, ainsi que d’un moteur à combustion interne. L’un des signaux était composé de deux tonalités, un autre de plusieurs tonalités et le dernier n’était que du bruit. Les sujets ont entendu le signal d’avertissement d’un véhicule à une distance d’environ 7,5 mètres, mélangé à un bruit de fond préenregistré provenant d’un parking urbain calme.

Lorsqu’ils ont entendu le signal, les sujets devaient indiquer le plus rapidement possible la direction d’où il provenait. Le signal composé de deux tonalités provenant de trois véhicules simultanément a été le plus difficile et aucun des sujets n’a réussi à localiser tous les signaux à deux tonalités dans le délai de dix secondes.
De nouveaux types de signaux sont nécessaires

Les sujets ont pu facilement localiser le son correspondant à un moteur à combustion interne. Leon Müller explique que ce son est constitué de courtes impulsions comprenant toutes les fréquences, ce qui est plus facile à percevoir pour l’oreille qu’un son fixe à une seule fréquence. Le fait que les gens perçoivent plus facilement ce type de son peut également s’expliquer par sa familiarité.

« En tant qu’acousticiens, nous nous réjouissons naturellement que les voitures électriques soient nettement plus silencieuses que les moteurs à combustion interne, mais il est important de trouver un équilibre », précise M. Müller.

Les recherches existantes se sont principalement concentrées sur la détectabilité et ce que l’on appelle généralement la « distance de détection ». Aucune étude antérieure n’a examiné ce qui se passe lorsque deux ou trois voitures émettent le même type de signal. Les chercheurs estiment qu’il est nécessaire d’approfondir les connaissances sur la manière dont les gens réagissent dans les situations de circulation impliquant des véhicules électriques.

« Du point de vue de la sécurité routière, il serait souhaitable de trouver un signal qui soit aussi efficace que possible en termes de détection et de localisation, mais qui n’affecte pas les gens de manière négative, ce que nos recherches antérieures ont montré pour le bruit de la circulation », commente pour sa part M. Kropp.

Dans le cadre d’une étude complémentaire, les chercheurs ont commencé à étudier la manière dont les signaux AVAS sont perçus et l’effet qu’ils peuvent avoir sur les usagers non routiers.

L’article intitulé « Auditory Localization of Multiple Stationary Electric Vehicles » est publié dans The Journal of the Acoustical Society of America. Les auteurs sont Leon Müller, Jens Forssén et Wolfgang Kropp, qui travaillent tous à la division de l’acoustique technique du département d’architecture et de génie civil de l’université technologique de Chalmers, en Suède. DOI : 10.1121/10.0036248