Protection des occupants de sièges d'enfant orientés vers l'avant dans une voiture

INTRODUCTION

Transports Canada a étudié toutes sortes de sièges d'enfant orientés vers l'avant et divers moyens de fixation au véhicule, l'objectif étant de mieux comprendre comment protéger les jeunes enfants qui pèsent de 18 à 30 kg (de 40 à 65 lb). Le Ministère ne fait pas d'essais de collision en vue d'une évaluation, d'un classement ou d'une certification portant sur des sièges d'enfant en particulier.

Puisque qu'aucune loi au monde n'exige d'effectuer des essais de collisions de véhicules pour évaluer la sécurité des sièges d'enfant, pourquoi Transports Canada les effectue-t-il? Parce que la conception des sièges de véhicule et des sièges d'enfant change plus rapidement que les normes et les règlements. Nous examinons de nouvelles zones de risque et décidons si les règlements actuels doivent être mis à jour afin de garder les enfants plus en sécurité que jamais.

POURQUOI NE PAS UTILISER UN SIÈGE D'APPOINT AU LIEU D'UN SIÈGE D'ENFANT?

Lorsque cette étude a été entreprise en 2003, la réglementation canadienne fixait à 22 kg ou 48 lb la limite supérieure de poids ou de masse de l'occupant d'un siège d'enfant orienté vers l'avant. Lorsqu'ils atteignaient cette limite, les enfants passaient d'un tel siège à un siège d'appoint. Ce passage peut être une expérience excitante pour l'enfant qui grandit et sa famille, mais, de ce fait, un certain nombre d'enfants seront peut-être moins bien protégés.

Pourquoi? Dans un siège d'enfant, il y a un harnais à 5 points d'appui intégré à la coquille. Les sangles sont plus étroites que la ceinture de sécurité et conviennent tout à fait aux petites épaules d'un enfant. En cas d'arrêt brusque ou de collision, elles retiendront l'enfant et répartiront l'énergie de l'impact sur les deux épaules, le torse, une partie du ventre et les hanches. Ainsi, le corps de l'enfant pourra s'immobiliser en risquant moins les blessures.

En revanche avec un siège d'appoint, l'enfant est protégé par la ceinture de sécurité sous-abdominale et diagonale du véhicule, et non par un harnais. La ceinture passe dans deux guides en plastique ce qui permet à l'enfant de la garder sur les hanches et une épaule. Maintenir la ceinture à l'épaule d'un petit enfant peut être difficile, surtout s'il y a collision, car celle-ci est bien plus petite et plus ronde que celle d'un adulte. Et même si, dans un siège d'appoint, la ceinture peut aisément rester en place en cas de collision, elle peut par ailleurs ne pas retenir aussi bien l'enfant que le harnais de siège d'enfant.

Dans une étude consacrée aux sièges d'appoint, nous avons constaté lors d'essais sur mannequin que dans bien des véhicules, ceux ci ne peuvent répartir l'énergie de l'impact ni protéger le haut du corps ou le torse. Nous nous sommes alors demandé si les enfants ne seraient pas mieux protégés s'ils utilisaient le siège d'enfant le plus longtemps possible. Dans une autre page Web, vous en apprendrez davantage sur la mise à l'essai des sièges d'appoint et les brochures consultables sur notre site Web qui décrivent les différences entre les types de sièges.

QUELS GENRES D'ESSAIS ONT EU LIEU?

De 2003 à 2009, nous avons mis à l'épreuve 30 modèles de siège d'enfant installés à l'arrière de 83 véhicules qui subissaient aussi des essais de collision frontale contre des parois rigides, le but étant de voir dans quelle mesure les occupants des sièges avant étaient protégés. La plupart des essais ont eu lieu à 48 km/h. Des essais à 56 km/h suivaient par ordre d'importance. Dans les deux cas, il s'agissait de fortes collisions. Un petit nombre de sièges ont été éprouvés à 40 km/h et d'autres où le siège est installé à l'arrière d'un véhicule qui entre en collision avec le côté d'un autre véhicule à 50 km/h. Deux sièges seulement ont été analysés dans des voitures heurtant un obstacle déformable à 40 km/h (appelé « essai de collision décalée » dans le tableau qui suit). On trouvera le nombre d'essais de chaque catégorie au tableau 1.

Nous avons acheté la plupart des sièges qui ont été mis à l'essai dans des magasins locaux. Tous étaient homologués, c'est à-dire certifiés conformes aux normes canadiennes. Nous en avons obtenu un certain nombre (Britax Marathon, Britax Regent, Apex 65, etc.) directement de fabricants américains comme échantillons aux fins des essais. Pour les sièges d'enfant vendus dans les magasins canadiens au moment où l'étude a commencé, la limite supérieure recommandée de poids ou de masse était de 18 à 22 kg (40 à 48 lb).

Nous avons d'abord utilisé deux types de mannequins :

1. le premier avait à peu près la taille et le poids d'un enfant de 3 ans et pesait 16 kg (35 lb);
2. le deuxième, plus gros, avait approximativement la taille d'un enfant de 6 ans et pesait environ 23 kg (51 lb); on dépassait un peu la limite supérieure recommandée, mais il est possible que bien des parents ou des gardiens d'enfants ignorent au juste le poids de l'enfant; on peut donc s'attendre à ce qu'un certain nombre d'enfants occupent toujours le siège d'enfant même après avoir atteint la limite de poids de 22 kg (48 lb).

À compter de 2005, nous avons pu obtenir des sièges américains pour lesquels la valeur limite de masse était plus élevée. Ainsi, le siège Regent fabriqué par Britax avait 80 lb (36 kg) pour limite. En mai 2007, on a modifié la réglementation canadienne (par arrêté d'urgence) pour permettre la vente au Canada de sièges pour lesquels la limite était de 30 kg (66 lb). Nous avons continué à utiliser dans nos essais un mannequin représentant un enfant de 6 ans, mais comme ces nouveaux sièges comportaient une valeur limite majorée, nous avons aussi employé le mannequin d'un enfant de 10 ans dans un certain nombre d'essais. Celui ci pesait 35 kg (77 lb). Nous avons effectué un essai avec un mannequin représentant un adolescent de petite taille pesant 49 kg (108 lb). Nous nous sommes servis de mannequins plus lourds comme celui d'un enfant de 6 ans pesant plus que la valeur limite recommandée dans certains cas; le but étant d'appliquer le « scénario du pire » pour les attaches de siège et les ancrages de véhicule.

Nous avons examiné trois façons de fixer les sièges :

1. par la ceinture de sécurité et la courroie d'ancrage du haut;
2. par les ancrages inférieurs (dispositif d'ancrage universel ou DAU) et la courroie d'ancrage du haut;
3. par la ceinture de sécurité, les DAU et la courroie d'ancrage du haut.

Bien que cette courroie d'ancrage du haut soit obligatoire au niveau fédéral et dans l'ensemble des provinces et des territoires, nous avons aussi fait cinq essais sans elle aux fins de notre programme de recherche :

• dans trois cas, nous voulions voir si les ancrages inférieurs étaient assez robustes pour subir toute la charge du siège et du mannequin;
• dans un autre cas, nous voulions constater comment un siège vendu aux États-Unis utilisé sans courroie d'ancrage se comportait dans une collision;
• dans le dernier cas, nous nous sommes servis du mannequin d'un enfant de 3 ans sans la courroie d'ancrage pour examiner comment ce mannequin plus petit et un siège mal installé se comporteraient dans une collision.

Les modes de fixation ont été comparés par paires corrélées d'essais dans une même collision. Nous avons combiné les modes avec un siège d'enfant installé derrière le conducteur et un autre installé derrière le passager. La seule différence résidait dans la fixation du siège au véhicule. Les autres facteurs étaient les mêmes : modèle de siège, taille de mannequin et conditions de collision.

Comme nous nous trouvions à comparer des modes de fixation du siège au véhicule, et non le rendement des modèles de siège, nous avons réutilisé un certain nombre de sièges après les avoir inspectés avec soin. Si un siège montrait des signes de rupture pendant un essai après avoir déjà été utilisé, les résultats de l'essai étaient écartés de notre étude.

RÉSULTATS

Nous avons mis à l'épreuve 134 sièges d'enfant orientés vers l'avant dans 83 véhicules automobiles. Dans l'ensemble, ils assuraient une excellente protection même lors des collisions les plus graves.

Nous présentons les résultats pour les mannequins représentant des enfants de 3, 6 et 10 ans, puis comparons les modes de fixation :

• ceinture de sécurité contre DAU;
• ceinture de sécurité avec DAU;
• DAU seulement.

ENFANT DE 3 ANS

Nous avons entrepris les essais avec un mannequin représentant un enfant de 3 ans au tout début du programme, soit en 2003 et 2004. Par conséquent, il se peut qu'un grand nombre de sièges que nous présentons ne soit plus vendus dans le commerce. Au total, 11 essais ont été réalisés soit avec la ceinture de sécurité soit avec les DAU. Tous les sièges sauf un ont été installés avec la courroie d'ancrage du haut et tous les sièges de cet échantillon étaient neufs.

Les 10 sièges d'enfant installés avec la courroie d'ancrage du haut se sont tous très bien comportés durant la mise à l'épreuve. Dans un essai effectué sans cette courroie, le siège Evenflo Titan 1 a été endommagé. C'était un modèle plus ancien avec deux sangles aux épaules et une autre agrafée entre les jambes du mannequin. Dans l'essai de collision contre une paroi rigide et à une vitesse de 48 km/h, le mannequin s'est avancé dans la position frontale prévue. Le harnais du siège le retenait, mais la coquille de plastique par laquelle le harnais passait a été déchirée. Le mannequin a alors plongé davantage vers l'avant, mais le siège a bien absorbé la force de l'impact. Comme le plastique s'est déchiré, il s'est trouvé à absorber une partie de l'énergie et, par conséquent, il n'y a pas eu de blessures.

ENFANT DE 6 ANS

Nous avons utilisé le mannequin d'un enfant de 6 ans dans 110 essais. La plupart des sièges se sont très bien comportés et ont assuré une bonne protection. Nous avons cependant relevé quelques résultats singuliers. Quel que soit le mode de fixation du siège au véhicule, le mannequin plongeait vers l'avant lors de collisions graves. Le harnais s'étirait dans l'effort de retenir le mannequin. Ce mouvement vers l'avant rendait très important l'espace entre la banquette arrière (où était installé le siège) et la banquette avant. Plus il y avait d'espace devant le mannequin, moins on risquait que celui ci ne heurte de la tête la banquette avant. La photo 1A indique l'espace laissé par la banquette avant à sa position la plus avancée et la photo 1B, à sa position la plus reculée.

FIGURE 1: A) ESPACE DISPONIBLE QUAND LA BANQUETTE AVANT EST À SA POSITION LA PLUS AVANCÉE ET B) À SA POSITION LA PLUS RECULÉE

Dans certaines collisions, l'énergie déployée par le mannequin était si grande que le harnais s'arrachait de la coquille de plastique par laquelle il passait. Dans huit essais, le harnais a été tiré à travers le siège et, dans un autre, l'attache de poitrine s'est brisée. Il s'agissait des sièges suivants qui étaient utilisés pour la première fois :

• deux Graco Cargo installés dans un véhicule entrant en collision contre une paroi rigide à une vitesse de 48 km/h;
• quatre Marathon de Britax installés dans trois véhicules dans des essais à 56 km/h;
• deux Evenflo Bolero installés dans un véhicule dans un essai à 56 km/h.

Les mannequins représentant des enfants de 6 ans occupant les sièges Graco Cargo et Evenflo Bolero dépassaient de 2 à 3 kg (4 à 5 lb) la limite de poids ou de masse recommandée dans ce cas. À l'époque, Britax écoulait ses sièges au Canada avec une limite de poids recommandée de 22 kg (48 lb). Les harnais traversaient ces huit sièges, mais dans sept cas sur huit, les valeurs mesurées de blessure étaient encore acceptables. Le mannequin occupant le siège Marathon derrière le passager dans une Ford Fusion a heurté la banquette de la tête. Le harnais Marathon ne s'est pas arraché à travers la coquille de plastique dans dix autres essais avec mannequin d'un enfant de 6 ans. Les vitesses de collision dans ces autres essais variaient de 48 à 56 km/h.

Lorsque le harnais empêche le mannequin de plonger vers l'avant lors d'une collision, le torse est alors déprimé ou comprimé. La distance de compression devrait toujours être inférieure à 40 mm. Dans nos essais, les compressions thoraciques étaient toutes de moins de 33 mm et, dans 99 essais sur 110, elles n'atteignaient pas les 25 mm, et ce, parce que le harnais à 5 points d'appui de tous les sièges mis à l'essai répartissait très bien l'énergie sur le torse, les épaules et les hanches du mannequin. Grâce à cette répartition égale sur une plus grande surface, le torse était protégé et les risques de blessure étaient bien moindres.

Lors de tous ces essais, il n'y a eu de ruptures ni des ancrages inférieurs ni du boulon d'ancrage de la courroie du haut.

ENFANT DE 10 ANS

Nous nous sommes servis du mannequin d'un enfant de 10 ans dans 10 essais; dans 9 d'entre eux, nous avons pris le siège Regent de Britax, celui ci étant le seul susceptible de convenir à un mannequin de cette taille. Dans un autre essai, nous avons employé le siège APEX 65 pour mesurer l'énergie appliquée aux points d'ancrage. Nous avons installé trois sièges, dont l'APEX 65, sans la courroie d'ancrage du haut, le but étant d'éprouver réellement les ancrages inférieurs lorsqu'ils sont soumis à une forte charge. Les 10 sièges sauf 1 ont été installés avec ces ancrages inférieurs.

Tous les sièges se sont bien comportés dans l'ensemble. La tête des deux mannequins occupant les sièges Regent et APEX 65 sans la courroie d'ancrage du haut a frappé la banquette avant. La tête d'un mannequin assis dans un siège Regent retenu par cette courroie d'ancrage du haut et un DAU a aussi heurté la banquette avant. Les vitesses d'essai étaient de 56 km/h pour les deux Regent et de 48 km/h pour l'APEX 65.

Nous avons pu observer une rupture du DAU dans une Nissan Versa de 2007. Un siège Regent était installé en position centrale de banquette avec le DAU et la courroie d'ancrage du haut. L'installation qu'indique la photo 2A n'était pas recommandée comme position de siège pour la Versa. La photo 2B décrit la courroie double en V du siège Regent.

Dans une collision à 56 km/h, la courroie de droite (voir la flèche de la photo 2B) a glissé dans la fente entre les dossiers de la banquette divisée et a abruptement changé la répartition de l'énergie. La photo 3A montre où la courroie s'est retrouvée et, la photo 3B, où il y a eu rupture d'ancrage dans le véhicule. Le mannequin est resté dans son siège et les mesures de blessure ont été celles d'un incident sans gravité. L'essai a bien fait voir que deux précautions importantes s'imposent lorsqu'on installe un siège avec les DAU et la courroie d'ancrage du haut.

1. On doit toujours lire le guide d'utilisation de la voiture pour être sûr de pouvoir utiliser un DAU dans la position centrale de banquette;
2. au moment de fixer une double courroie en V, on doit toujours veiller à ne pas la disposer près de la fente entre les dossiers d'une banquette divisée.

FIGURE 2: AVANT L'ESSAI : A) SIÈGE INSTALLÉ EN POSITION CENTRALE DE BANQUETTE; B) VUE DE LA COURROIE D'ANCRAGE.

FIGURE 3: APRÈS L'ESSAI : A) VUE DU HARNAIS D'ANCRAGE; B) RUPTURE D'ANCRAGE INFÉRIEUR DANS LE VÉHICULE.

DIFFÉRENCES LORSQU'UN SIÈGE D'ENFANT EST INSTALLÉ AVEC LA CEINTURE DE SÉCURITÉ OU AVEC LES DAU

Nous avons effectué 10 paires corrélées d'essais pour juger des différences lorsqu'un siège d'enfant est installé avec la ceinture de sécurité ou avec les DAU. Nous avons comparé les mesures relevées à la tête, au cou, au torse et à la hanche des deux mannequins pour juger des différences de risques de blessure. Nous avons constaté que le mode d'installation ne causait pas de grands écarts de mesure.

Ainsi, la photo 4 indique les mesures de l'énergie exercée sur le cou selon les différents modes d'installation. La mesure de l'énergie exercée au haut de la nuque nous indique quel a été l'étirement du cou lors des collisions. On peut voir dans le graphique que c'est tantôt la ceinture, tantôt le DAU qui applique plus d'énergie au cou, mais la différence n'est pas très grande.

PHOTO 4: COMPARAISON DES MESURES AU COU EN CAS D'INSTALLATION DE SIÈGE D'ENFANT AVEC LA CEINTURE DE SÉCURITÉ ET AVEC LES ANCRAGES DAU.

Il était impossible de mesurer la distance de déplacement du siège d'enfant pendant la collision, mais nous nous sommes reportés aux données tant du mannequin que du véhicule pour calculer cette distance. Comme le mouvement du mannequin vers l'avant dépendait aussi de la longueur de l'étirement des harnais de retenue, nous avons dû nous contenter d'estimations.

Nous avons néanmoins constaté que, dans 9 essais sur 10, le siège se déplaçait davantage vers l'avant lorsqu'il avait été installé avec la ceinture de sécurité qu'avec les DAU. La seule exception était la paire de sièges Graco Cargo où les harnais avaient glissé et où, par conséquent, les mannequins plongeaient plus vers l'avant. La différence de distance calculée n'était en moyenne que de 50 mm, mais l'impression était bel et bien que le DAU avait mieux réussi à maintenir le siège en place.

Nous avons ensuite analysé les vidéoclips pour comparer les positions des sièges d'enfant lorsqu'ils se sont déplacés le plus vers l'avant. La photo 5 donne trois exemples d'essais de collision de véhicule contre une paroi rigide à 40 et à 48 km/h. L'espace derrière le siège était toujours plus grand lorsque le siège était installé avec la ceinture de sécurité.

Comme l'espace est restreint à l'arrière d'un grand nombre de véhicules, tout millimètre ou pouce gagné par une bonne installation du siège peut aider. Comme l'attache qui va aux ancrages inférieurs est bien plus courte que la ceinture de sécurité sous abdominale et diagonale, elle s'étirera moins et, de ce fait, le mouvement vers l'avant, tout comme les risques de blessure en cas d'impact à la tête, sera moindre en cas de collision frontale.

FIGURE 5: DIFFÉRENCES DE MOUVEMENT DES SIÈGES VERS L'AVANT AVEC LA CEINTURE DE SÉCURITÉ ET AVEC LES ANCRAGES DAU

Dans les photos suivantes, vous pouvez voir les différences d'espace derrière le siège d'enfant. Vous pouvez également constater dans quelle mesure le bord inférieur avant du siège est bien plus avancé dans la photo de gauche (voir les flèches) que dans la photo de droite où il y a installation avec les DAU.

Siège Learning Curve True Fit avec ceinture de sécurité dans une Ford Flex à 48 km/h

Siège Learning Curve True Fit avec ancrages DAU dans une Ford Flex à 48 km/h

Dans les photos suivantes, la différence d'espace est une fois de plus perceptible, mais elle se voit peut-être plus difficilement à cause des couleurs et des angles de prise.

Siège Safety 1st Apex avec ceinture de sécurité dans une Toyota Yaris à 48 km/h

Siège Safety 1st Apex avec ancrages DAU dans une Toyota Yaris à 48 km/h

Dans les photos suivantes, la différence est claire, puisque le siège s'est déplacé complètement vers l'avant avec la ceinture de sécurité et qu'il est toujours en contact avec le dossier dans le cas des DAU.

Siège Marathon de Britax avec ceinture de sécurité dans une Pontiac Wave à 40 km/h

Siège Marathon de Britax avec ancrages DAU dans une Pontiac Wave à 40 km/h

VAUT-IL MIEUX UTILISER LA CEINTURE DE SÉCURITÉ EN PLUS DES DAU?

Un grand nombre de fabricants de sièges d'enfant et de véhicules ne recommandent pas d'utiliser les DAU pour certaines valeurs de poids ou de masse des enfants. Il est donc important que les parents et les gardiens d'enfants lisent et suivent tous les deux le manuel du fabricant. Nous avons effectué des paires corrélées d'essais pour étudier les différences lorsque les sièges d'enfant étaient installés avec des DAU et une courroie d'ancrage du haut, ou avec une ceinture de sécurité, des DAU et une courroie d'ancrage du haut à la fois. Nous pensions que la ceinture pourrait servir de protection s'il y avait rupture des DAU.

Dans l'ensemble, l'installation avec des DAU et une ceinture de sécurité n'avait aucun effet perceptible ni sur les mesures de blessure ni sur le degré de mouvement vers l'avant du siège, mais si on ajoutait la ceinture de sécurité, on réduisait effectivement le déplacement avant de certains sièges. Dans l'exemple de la photo 6, le siège installé avec la ceinture de sécurité et les DAU (photo de droite) ne s'est pas déplacé autant vers l'avant que le siège installé avec seulement les DAU (photo de gauche). Il est possible que certains modèles soient pourvus de meilleurs DAU, mais nous n'avons pas étudié cet aspect. Nous avons seulement mesuré la diminution de l'énergie appliquée à la courroie d'ancrage du haut et aux DAU en cas de double installation avec ceinture de sécurité et DAU.

FIGURE 6: EXEMPLE DE SIÈGE QUI S'EST MIEUX COMPORTÉ EN CAS DE DOUBLE INSTALLATION AVEC CEINTURE DE SÉCURITÉ ET ANCRAGES DAU.

Dans six paires corrélées d'essais, nous avons pu mesurer l'énergie appliquée à la courroie d'ancrage du haut et, dans trois autres, aux DAU. En utilisant la ceinture de sécurité avec les DAU, l'énergie maximale appliquée à la courroie était plus basse dans les quatre essais, et aux DAU dans les trois essais effectués dans ce cas.

CONCLUSIONS

Lors de notre étude, nous avons examiné une variété de sièges d'enfant et de modes de fixation au véhicule pour mieux comprendre comment on peut assurer une protection optimale aux jeunes enfants pesant de 18 à 30 kg (40 à 65 lb). Nous avons constaté que l'espace devant le siège d'enfant importe au plus haut point.

Dans la plupart des essais de collision, les sièges d'enfant orientés vers l'avant protégeaient bien l'occupant. Le harnais à 5 points d'appui, qui est commun à tous les sièges qui se vendent aujourd'hui, a réellement aidé à protéger le mannequin en cas de collision sans accroître pour autant les risques de blessure.

Afin que l'enfant s'immobilise et se blesse le moins possible, le harnais doit s'étirer. L'enfant pourra alors se mouvoir vers l'avant, d'où l'importance qu'il y ait suffisamment d'espace entre lui et la banquette qui le précède pour qu'il s'immobilise sans danger.

Au cours des essais de collision, les sièges d'enfant installés avec les DAU ne se déplaçaient pas autant vers l'avant que les sièges installés avec la ceinture de sécurité.

Conseils aux parents et gardiens d'enfants

• Dans la mesure du possible, il faut utiliser des DAU. Il faut prendre le temps de lire le guide d'utilisation de la voiture et voir si on peut employer les DAU pour installer le siège en position centrale de banquette.
• On doit laisser le plus d'espace possible entre l'enfant et la banquette qui le précède, de sorte qu'il s'immobilise sans danger en cas de collision.
• Il importe de se servir de la courroie d'ancrage du haut. Si on installe le siège avec la double courroie en V, on doit toujours s'assurer que celle ci n'est pas trop près de la fente entre les dossiers d'une banquette arrière divisée.
• On doit se procurer un siège orienté vers l'avant avec une valeur limite plus élevée de poids ou de masse de l'occupant pour ne pas avoir à placer l'enfant trop tôt dans un siège d'appoint.

Mise à jour de la réglementation : Comme nous le notons dans cette page Web, la réglementation canadienne a été modifiée en mai 2007 (arrêté d'urgence) pour permettre la vente de sièges d'enfant à limite nominale de masse de 30 kg (65 lb), ce qui égalait la norme américaine correspondante. Cette mesure provisoire a été reconduite par la suite et, tout récemment, on l'a prolongée jusqu'au 30 avril 2010. Le 15 août 2009, Transports Canada a produit un avis d'intention de modification des dispositions réglementaires sur les sièges d'enfant. Cet avis comportait une proposition visant à officialiser la valeur limite de 30 kg et à harmoniser la réglementation avec d'autres aspects de la norme américaine.

REMARQUE : Le présent document est en partie fondé sur les résultats de recherches internes menées par Transports Canada de 2003 à 2009 sur les sièges d'enfant orientés vers l'avant; d'autres sources d'information ont été exploitées.