汽车安全与人机系统概论 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《汽车安全及人机系统概论》教学大纲 课程编号： 302110020 课程类型： 选修课 Course Code: B02110020 CourseType: Elective 课程名称： 汽车安全及人机系统概论 授课对象： 本科三年级学生 Course Name An Introduction to Automatic Safety and Audience: unior Human Factors 学时/学分： 322 授课语言： 中文 Credit 322 Language of Chinese Mandarin Hours/Credits nstruction 先修课程： 汽车构造 开课院系： 机械工程系 rerequisite Automotive structure ourse offered by epartment of Mechanical Eng. 适用专业： 机械设计制造及其自动化专业 授课教师： tended for: Mechanical Design,Manufacturing and structor: Automation 大纲执笔人： 赵秀粉 大纲审核人： 专业负责人 Edited by: Zhao Xiufen Inspected by: Course Leader 一、课程简介 汽车安全技术是汽车工业的一个重要研究方向，是当今汽车制造业中发展最快、高新技术应 用最多的一项综合技术。汽车安全技术是伴随着汽车而产生的，但直到20世纪60、0年代才引 起广泛的重视，走上了快速发展的道路。电子技术、控制技术、传感器技术和新材料在汽车产品 中的成功应用，更促进了汽车安全的发展。 本课程主要讲授汽车安全技术的基本原理及相关关联技术，从主动安全性和被动安全性方面 介绍提高汽车安全性的主要装备和措施，详细讲述现今较为先进的主动安全技术和被动安全技术 如ABS系统、ASR系统、ESP系统、安全气囊系统、安全车身结构等，探讨现代汽车安全技术的 发展方向。通过该课程的学习，加强学生对于汽车主动安全性及技术、被动安全性及装备、汽车 安全法规等相关领域知识及其集成应用的理解，并后续的学习打下基础。 二、学习目标 1.具有解决机械工程领域设计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业
汽车安全与人机系统概论 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《汽车安全及人机系统概论》教学大纲 课程编号： Course Code: 302110020 302110020 课程类型： Course Type: 选修课 Elective 课程名称： Course Name: 汽车安全及人机系统概论 An Introduction to Automatic Safety and Human Factors 授课对象： Audience: 本科三年级学生 Junior 学时/学分： Credit Hours/Credits 32/2 32/2 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 汽车构造 Automotive structure 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： Intended for: 机械设计制造及其自动化专业 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 授课教师： Instructor: 大纲执笔人： Edited by: 赵秀粉 Zhao Xiufen 大纲审核人： Inspected by: 专业负责人 Course Leader 一、课程简介 汽车安全技术是汽车工业的一个重要研究方向，是当今汽车制造业中发展最快、高新技术应 用最多的一项综合技术。汽车安全技术是伴随着汽车而产生的，但直到 20 世纪 60、70 年代才引 起广泛的重视，走上了快速发展的道路。电子技术、控制技术、传感器技术和新材料在汽车产品 中的成功应用，更促进了汽车安全的发展。 本课程主要讲授汽车安全技术的基本原理及相关关联技术，从主动安全性和被动安全性方面 介绍提高汽车安全性的主要装备和措施，详细讲述现今较为先进的主动安全技术和被动安全技术， 如 ABS 系统、ASR 系统、ESP 系统、安全气囊系统、安全车身结构等，探讨现代汽车安全技术的 发展方向。通过该课程的学习，加强学生对于汽车主动安全性及技术、被动安全性及装备、汽车 安全法规等相关领域知识及其集成应用的理解，并后续的学习打下基础。 二、学习目标 1. 具有解决机械工程领域设计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业 1
知识：能够运用汽车主动安全性、被动安全性等方面的理论知识，来表达汽车安全方面的工程 问题： 2,能够针对汽车安全领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，综合机根、电子、计算机 等交叉学科的基本知识，寻找、分析、描述汽车安全技术的关键向题，并进行分析、评价，以 获得有效结论： 3、结合工程实习和社会实践经历，以及与机械设计制造及其自动化领域相关的社会、健康 安全、法律以及文化等方面的基础知识，针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题， 能够设计满足汽车安全性能的台架、零部件、整车等试验方案，以设计图纸、设计说明书、设计 报告等方式呈现，并能够在成果中体现创新意识： 4、能够遵守我国宪法和法律，了解机械设计的技术标准、规范： 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 (1)能够将数学、自然科学、机械工程 12具有解决机械工程领域设计、制 基础知识和专业知识用于解决机械工程 造、运行等过程中的复杂工程问题 学习目标1 领域设计、制造、运行等方面的复杂工程 所需的工程基础知识和专业知识： 问题。 (2)能够应用数学、自然科学和机械工 程科学的基本原理，通过信息检索、文献2.3能够针对机械工程领域设计、制 研究，对机械工程领域设计、制造、运行 造、运行中的复杂工程问题，进行 学习目标2 等方面的复杂工程问题进行识别、表达、 分析、评价，以获得有效结论。 分析、评价，并获得有效结论 (3)能够设计满足特定需求的机械产品 功能原理方案、零部件及机械系统，或针 3.3针对机械工程领域设计、制造、 对机械工程领域设计、制造、运行等方面 运行中的复杂工程问题，能够设计 的复杂工程问题，拟定相应的设计、制造 满足特定需求的系统、单元（部件） 学习目标3 运行方案，并能够综合考虑社会、健康、 或机械制造工艺流程，并能够在设 安全、法律、文化以及环境因素，体现创 计环节中体现创新意识。 新意识。 (8)具有人文社会科学素养、社会责任 8.1能够遵守我国宪法和法律，了解 感，能够在机械工程领域设计、制造、运 机械工程领域设计、制造、运行等 学习目标4 行及相关领域的工程实我中，理解并遵守 方面的标准、规范： 工程职业道德和规范，履行责任
知识；能够运用汽车主动安全性、被动安全性等方面的理论知识，来表达汽车安全方面的工程 问题； 2. 能够针对汽车安全领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，综合机械、电子、计算机 等交叉学科的基本知识，寻找、分析、描述汽车安全技术的关键问题，并进行分析、评价，以 获得有效结论； 3、结合工程实习和社会实践经历，以及与机械设计制造及其自动化领域相关的社会、健康、 安全、法律以及文化等方面的基础知识，针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题， 能够设计满足汽车安全性能的台架、零部件、整车等试验方案，以设计图纸、设计说明书、设计 报告等方式呈现，并能够在成果中体现创新意识； 4、能够遵守我国宪法和法律，了解机械设计的技术标准、规范； 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 （1）能够将数学、自然科学、机械工程 基础知识和专业知识用于解决机械工程 领域设计、制造、运行等方面的复杂工程 问题。 1.2 具有解决机械工程领域设计、制 造、运行等过程中的复杂工程问题 所需的工程基础知识和专业知识； 学习目标 1 （2）能够应用数学、自然科学和机械工 程科学的基本原理，通过信息检索、文献 研究，对机械工程领域设计、制造、运行 等方面的复杂工程问题进行识别、表达、 分析、评价，并获得有效结论。 2.3 能够针对机械工程领域设计、制 造、运行中的复杂工程问题，进行 分析、评价，以获得有效结论。 学习目标 2 （3）能够设计满足特定需求的机械产品 功能原理方案、零部件及机械系统，或针 对机械工程领域设计、制造、运行等方面 的复杂工程问题，拟定相应的设计、制造、 运行方案，并能够综合考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境因素，体现创 新意识。 3.3 针对机械工程领域设计、制造、 运行中的复杂工程问题，能够设计 满足特定需求的系统、单元（部件） 或机械制造工艺流程，并能够在设 计环节中体现创新意识。 学习目标 3 （8）具有人文社会科学素养、社会责任 感，能够在机械工程领域设计、制造、运 行及相关领域的工程实践中，理解并遵守 工程职业道德和规范，履行责任。 8.1 能够遵守我国宪法和法律，了解 机械工程领域设计、制造、运行等 方面的标准、规范； 学习目标 4 2
四、教学基本内容 第一章绪论 汽车安全的概念及相关技术：汽车安全技术的主要内容、发展历史、应用：国内外研究现状： 存在的问题及今后发展方向。 通过快速发展的汽车工业，引出道路交通事故与汽车的关系，强调人、车辆、道路环境构成 的道路交通中，汽车是事故的主要因素，以一些典型的交通事故，引出道路交通事故的发展与现 状，使学生了解快速汽车安全的特点、发展与现状，使学生感受到汽车安全的重要作用。阐述现 代汽车安全技术的主要内容，使学生了解主动安全技术和被动安全技术，掌握本门课程的主要内 容。 基本要求：了解汽车安全的概念及相关技术、掌握汽车安全技术的主要内容、发展历史及应 用领域。 重点与难点：汽车安全技术的发展趋势，主动安全性和被动安全性。 本章学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点8.1。 第二章各国汽车安全技术法规对比分析 1、现代汽车安全保障体系和汽车安全技术的主要内容。 2、从定义、制定目的、制定机构、约束力、体系构成、内容等方面分析汽车技术法规与标准 的关系。 3、以欧、美、日为例，分析世界各国汽车安全技术法规特点，并对汽车主动安全性、被动安 全性、防火安全性等主要项目进行对比。 4、了解我国汽车安全法规的由来和主要特点。 基本要求：了解汽车安全法规对于汽车安全方面的作用，分析欧、美、日、中汽车安全法规 的主要特点，能在工程实践中遵守法规。 重点与难点：汽车安全法规的意义及欧、美、日、中汽车法规体系的特点分析。 本章学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点81。 第三章汽车主动安全性与主动安全系统 1、分析汽车制动过程，制动安全性能的主要评价指标以及对汽车安全性能的影响原理。 2、汽车轮胎对汽车安全性能的影响。 3、分析汽车操纵稳定性。 影响操纵稳定性的主要因素：轮胎的侧偏特性及其对操纵稳定性的影响：轴荷分配对汽车操 纵稳定性的影响：前轮定位参数对操纵稳定性的影响：悬架系统的导向机构对稳定性的影响原理。 4、从灯光、视野等方面分析汽车感觉安全性 5、汽车主动安全系统 车轮防抱死制动系统(ABS)的基本原理、组成、实现及其作用：汽车驱动防滑控制系统(ASR) 的原理及作用：汽车电控动力转向系统的原理、作用。 基本要求：理解汽车的制动过程，能分析汽车的制动性能以及为提高制动性能所采取的措施： 3
四、教学基本内容 第一章 绪论 汽车安全的概念及相关技术；汽车安全技术的主要内容、发展历史、应用；国内外研究现状； 存在的问题及今后发展方向。 通过快速发展的汽车工业，引出道路交通事故与汽车的关系，强调人、车辆、道路环境构成 的道路交通中，汽车是事故的主要因素，以一些典型的交通事故，引出道路交通事故的发展与现 状，使学生了解快速汽车安全的特点、发展与现状，使学生感受到汽车安全的重要作用。阐述现 代汽车安全技术的主要内容，使学生了解主动安全技术和被动安全技术，掌握本门课程的主要内 容。 基本要求：了解汽车安全的概念及相关技术、掌握汽车安全技术的主要内容、发展历史及应 用领域。 重点与难点：汽车安全技术的发展趋势，主动安全性和被动安全性。 本章学习内容对应学习目标 4，支撑毕业要求指标点 8.1。 第二章 各国汽车安全技术法规对比分析 1、现代汽车安全保障体系和汽车安全技术的主要内容。 2、从定义、制定目的、制定机构、约束力、体系构成、内容等方面分析汽车技术法规与标准 的关系。 3、以欧、美、日为例，分析世界各国汽车安全技术法规特点，并对汽车主动安全性、被动安 全性、防火安全性等主要项目进行对比。 4、了解我国汽车安全法规的由来和主要特点。 基本要求：了解汽车安全法规对于汽车安全方面的作用，分析欧、美、日、中汽车安全法规 的主要特点，能在工程实践中遵守法规。 重点与难点：汽车安全法规的意义及欧、美、日、中汽车法规体系的特点分析。 本章学习内容对应学习目标 4，支撑毕业要求指标点 8.1。 第三章 汽车主动安全性与主动安全系统 1、分析汽车制动过程，制动安全性能的主要评价指标以及对汽车安全性能的影响原理。 2、汽车轮胎对汽车安全性能的影响。 3、分析汽车操纵稳定性。 影响操纵稳定性的主要因素；轮胎的侧偏特性及其对操纵稳定性的影响；轴荷分配对汽车操 纵稳定性的影响；前轮定位参数对操纵稳定性的影响；悬架系统的导向机构对稳定性的影响原理。 4、从灯光、视野等方面分析汽车感觉安全性 5、汽车主动安全系统 车轮防抱死制动系统（ABS）的基本原理、组成、实现及其作用；汽车驱动防滑控制系统（ASR） 的原理及作用；汽车电控动力转向系统的原理、作用。 基本要求：理解汽车的制动过程，能分析汽车的制动性能以及为提高制动性能所采取的措施； 3
理解汽车的操纵稳定性和感觉安全性。 重点与难点：汽车制动性能以及制动性能的评价，汽车操纵稳定性的影响因素。 本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标12、2.3。 第四章汽车被动安全性 1、车身设计与安全性。 交通事故与碰撞的关系：车身变形的特性与安全的车身结构特点：安全车身结构设计的原则 车身碰撞过程的数值分析。 2、安全座椅安全带系统。 座椅安全带分类及组成和各部件的作用，提高汽车座椅安全带安全性、舒适性和方便性的方 法。 3、安全气囊系统。 安全气囊的组成、分类、原理及作用，安全气囊的发展趋势。 4、能量吸收式转向柱的吸能原理及作用。 5、模拟人试验装置一假人 假人开发研究的目的、意义及发展历史：假人的结构及设计制造的关键技术：假人的应用。 基本要求：理解汽车事故中车身变形的特性，车身结构与安全性的关系，安全的车身结构设 计原则：了解安全带、安全气囊的组成、原理及作用：汽车碰撞模拟人的研发目的、作用及关键 技术。 重点与难点：安全的车身结构及成员辅助约束系统的原理及应用。 本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标12、2.3。 第五章被动安全性能试验方法及典型试验设备 1、汽车零部件台架试验方法及典型设备。 2、汽车零部件模拟碰撞试验方法及典型设备。 3、实车碰撞试验方法及典型设备。 4、汽车被动安全研究新动向-计算机仿真研究 基本要求：理解汽车被动安全性能试验方法及典型的试验设备，能根据试验项目，构建合理 的试验系统和装置，能了解计算机仿真试验的原理、过程、主要步骤，能建立简单的试验模型。 重点与难点：汽车被动安全性能试验方法及典型的试验设备，搭建简单试验模型。 本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。 第六章21世纪先进的汽车安全技术 1、交通事故调查的主要技术，交通数据的统计、特点及调查分析。 2、人的特性与汽车安全。 交通心理学：驾驶员的操作特性、行为特性、酒后驾车、疲劳特性与汽车安全的关系：行人、 驾驶员、成员的心理与交通安全的关系。 3、先进的汽车安全技术
理解汽车的操纵稳定性和感觉安全性。 重点与难点：汽车制动性能以及制动性能的评价，汽车操纵稳定性的影响因素。 本章学习内容对应学习目标 1、2，支撑毕业要求指标 1.2、2.3。 第四章 汽车被动安全性 1、车身设计与安全性。 交通事故与碰撞的关系；车身变形的特性与安全的车身结构特点；安全车身结构设计的原则； 车身碰撞过程的数值分析。 2、安全座椅安全带系统。 座椅安全带分类及组成和各部件的作用，提高汽车座椅安全带安全性、舒适性和方便性的方 法。 3、安全气囊系统。 安全气囊的组成、分类、原理及作用，安全气囊的发展趋势。 4、能量吸收式转向柱的吸能原理及作用。 5、模拟人试验装置一假人 假人开发研究的目的、意义及发展历史；假人的结构及设计制造的关键技术；假人的应用。 基本要求：理解汽车事故中车身变形的特性，车身结构与安全性的关系，安全的车身结构设 计原则；了解安全带、安全气囊的组成、原理及作用；汽车碰撞模拟人的研发目的、作用及关键 技术。 重点与难点：安全的车身结构及成员辅助约束系统的原理及应用。 本章学习内容对应学习目标 1、2，支撑毕业要求指标 1.2、2.3。 第五章 被动安全性能试验方法及典型试验设备 1、汽车零部件台架试验方法及典型设备。 2、汽车零部件模拟碰撞试验方法及典型设备。 3、实车碰撞试验方法及典型设备。 4、汽车被动安全研究新动向-计算机仿真研究 基本要求：理解汽车被动安全性能试验方法及典型的试验设备，能根据试验项目，构建合理 的试验系统和装置，能了解计算机仿真试验的原理、过程、主要步骤，能建立简单的试验模型。 重点与难点：汽车被动安全性能试验方法及典型的试验设备，搭建简单试验模型。 本章学习内容对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。 第六章 21 世纪先进的汽车安全技术 1、交通事故调查的主要技术，交通数据的统计、特点及调查分析。 2、人的特性与汽车安全。 交通心理学；驾驶员的操作特性、行为特性、酒后驾车、疲劳特性与汽车安全的关系；行人、 驾驶员、成员的心理与交通安全的关系。 3、先进的汽车安全技术。 4
安全预防技术、事故避免技术、减少损伤技术、碰撞后伤害减轻与防护系统等安全防护措施， 了解汽车安全技术的发展趋势。 基本要求：了解典型交通事故的特征，能从交通心理学的角度分析人的特性与汽车安全的关 系，了解先进的汽车安全技术及汽车安全的发展趋势。 重点与难点：先进的汽车安全技术及其特点、发展。 本章学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点8.1。 五、建议教学进度 章节名称 学时数 第一章绪论 第二章各国汽车安全技术法规对比分析 4 第三章汽车主动安全性与主动安全系统 10 第四章汽车被动安全性 6 第五章被动安全性能试验方法及典型试验设备 6 第六章2】世纪先进的汽车安全技术 六、教学策略与方法 1、采用多媒体课件和传统教学相结合进行教学，阐述汽车安全技术的基本原理和具体的安全 系统，理论联系实际，培养学生创新能力： 2、通过案例分析、小组分析，强化汽车安全理论思维方法建立和运用，使学生能够认识到不 同安全系统的特点、优势和不足： 3、理论教学与实践课程相结合，使学生能够在分析、研究和使用现代工具等方面，得到培养 和锻炼，强化学生工程观点的建立和工程分析能力的培养。 七、考核方式 过程考核和期末考查成绩综合评价。 八、成绩评定方法 过程考核成绩占50%，包括多项内容：出勤、作业、随堂测试、小论文、小组研讨等，过程 考核次数不少于6次： 期末考查成绩占50%。 九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） 山刘晶郁，《汽车安全与法规（第二版）》，北京：人民交通出版社，2015年11月 5
安全预防技术、事故避免技术、减少损伤技术、碰撞后伤害减轻与防护系统等安全防护措施， 了解汽车安全技术的发展趋势。 基本要求：了解典型交通事故的特征，能从交通心理学的角度分析人的特性与汽车安全的关 系，了解先进的汽车安全技术及汽车安全的发展趋势。 重点与难点：先进的汽车安全技术及其特点、发展。 本章学习内容对应学习目标 4，支撑毕业要求指标点 8.1。 五、建议教学进度 章节名称 学时数 第一章 绪论 2 第二章 各国汽车安全技术法规对比分析 4 第三章 汽车主动安全性与主动安全系统 10 第四章 汽车被动安全性 6 第五章 被动安全性能试验方法及典型试验设备 6 第六章 21 世纪先进的汽车安全技术 4 六、教学策略与方法 1、采用多媒体课件和传统教学相结合进行教学，阐述汽车安全技术的基本原理和具体的安全 系统，理论联系实际，培养学生创新能力； 2、通过案例分析、小组分析，强化汽车安全理论思维方法建立和运用，使学生能够认识到不 同安全系统的特点、优势和不足； 3、理论教学与实践课程相结合，使学生能够在分析、研究和使用现代工具等方面，得到培养 和锻炼，强化学生工程观点的建立和工程分析能力的培养。 七、考核方式 过程考核和期末考查成绩综合评价。 八、成绩评定方法 过程考核成绩占 50%，包括多项内容：出勤、作业、随堂测试、小论文、小组研讨等，过程 考核次数不少于 6 次； 期末考查成绩占 50﹪。 九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） [1] 刘晶郁，《汽车安全与法规（第二版）》，北京：人民交通出版社，2015 年 11 月 5
[2]葛如海、刘志强等，《汽车安全工程》，北京：化学工业出版社，2005年9月 3钱字彬、胡宁，《现代汽车安全技术》，上海：上海交通大学出版社，2008年9月 [4GB14167-2013、GB7258-2004、GB/T24549-2009等国家标准 6
[2] 葛如海、刘志强等，《汽车安全工程》，北京：化学工业出版社，2005 年 9 月 [3] 钱宇彬、胡宁，《现代汽车安全技术》，上海：上海交通大学出版社，2008 年 9 月 [4] GB14167-2013、GB7258-2004、GB/T24549-2009 等国家标准 6