Avertisseurs sonores des véhicules électriques : un problème de localisation

Les véhicules électriques émettent réglementairement un son à basse vitesse afin d'être repérés par les piétons. Une étude de l'Université de technologie Chalmers montre que les signaux les plus courants sont difficiles à localiser pour les humains, surtout lorsque plusieurs véhicules similaires circulent simultanément.

Les véhicules électriques et hybrides actuels répondent aux exigences des systèmes d'avertissement acoustique AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System) selon les normes internationales. En Europe, en Chine et au Japon, les véhicules circulant à une vitesse inférieure à 20 km/h doivent émettre une alerte sonore afin d'être détectés par les piétons, les cyclistes et les autres usagers de la route. Aux États-Unis, ces signaux sont exigés pour les véhicules circulant jusqu'à 30 km/h.

Dans une étude récemment publiée dans « The Journal of the Acoustical Society of America », des chercheurs de l'Université de technologie Chalmers, en Suède, ont étudié la capacité des individus à localiser trois types d'avertissement courants émis par des véhicules hybrides et électriques circulant à faible vitesse. Les tests des chercheurs ont montré que tous les types de signaux existants étaient plus difficiles à localiser que le son émis par un moteur à combustion interne. 

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

« La formulation des exigences permet aux constructeurs automobiles de concevoir leurs propres signatures sonores. Ces signaux d'avertissement sont souvent testés sans la complexité 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 Chalmers.

Tests menés sur 52 individus

Le laboratoire d'acoustique de Chalmers a mené des expériences sur 52 individus dans leur chambre anéchoïque insonorisée. Chaque personne était placée au centre de la pièce autour de 24 haut-parleurs disposés en anneau à hauteur de poitrine. Trois types de sons de véhicules simulés étaient diffusés sur les haut-parleurs, correspondant aux signaux d'un, deux ou 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 et un troisième d’un simple bruit. Les individus ont entendu un signal d'avertissement de véhicule à environ 7,5 mètres de distance, mélangé à un bruit de fond préenregistré provenant d'un parking urbain calme.

Lorsqu'ils entendaient le signal, les sujets devaient repérer sa provenance le plus rapidement possible. Le signal composé de deux tonalités provenant de trois véhicules simultanément était le plus difficile à interpréter, et aucune des personnes testées n'a réussi à localiser tous les signaux à deux tonalités dans le délai de dix secondes.

Nécessité de nouveaux types de signaux

Les individus ont facilement pu localiser le son correspondant à un moteur à combustion interne. Leon Müller explique que ce son est constitué de courtes impulsions couvrant toutes les fréquences, ce qui est plus facile à percevoir pour l'oreille qu'un son fixe à fréquence unique. La plus grande facilité de perception de ce type de son pourrait également s'expliquer par sa familiarité.

« En tant qu'acousticiens, nous saluons naturellement le fait que les voitures électriques soient nettement plus silencieuses que les moteurs à combustion interne, mais il est important de trouver un équilibre », explique Leon Müller.

Les recherches existantes se sont principalement concentrées sur la détectabilité et ce que l'on appelle communément 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 crucial de mieux comprendre la réaction des personnes dans les situations de circulation impliquant des véhicules électriques.

« Du point de vue de la sécurité routière, il serait souhaitable de trouver un signal aussi efficace que possible en termes de détection et de localisation, sans pour autant nuire aux personnes ; nos précédentes recherches ont démontré le même phénomène pour le bruit de la circulation », indique Wolfgang Kropp. Les chercheurs ont par ailleurs commencé à étudier la perception des signaux AVAS et leurs effets potentiels sur les non-usagers de la route.


    Yvonnick Gazeau