具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实施例提供了引导式车辆的车车连接机构，该机构包括驱动电机、前端安装支座2、驱动导向机构3、连杆装置、通讯线4等，一端连接引导车车尾，另一端通过后端安装支座6连接跟随车车头，其中，驱动电机与引导车尾端、且与驱动导向机构3连接，以控制驱动导向机构3的伸缩长度。

为了能够实现引导车对跟随车的牵引，引导车还包括一个引导车控制器，引导车控制器与速度传感器和加速度传感器、方向盘角度传感器、刹车踏板角度传感器以及油门踏板角度传感器连接，以接收信号；引导车控制器与连杆装置的通讯线连接，以输出信号。

跟随车还包括一个跟随车控制器，跟随车控制器与车载传感设备和连杆装置、加速度传感器以及速度传感器连接，以接收信号。

进一步地，跟随车控制器还包括一个转向控制器和一个拉线控制器；转向控制器与方向盘角度传感器连接，用以接收信号；转向控制器与执行机构连接，以输出信号；拉线控制器与刹车踏板角度传感器以及油门踏板角度传感器连接，以接收信号；拉线控制器与刹车踏板拉线机构以及油门踏板拉线机构连接，以输出信号。

在上述实施例的基础上，对本实施例中的引导式车辆的车车连接机构进行详细说明，机构适用于引导车与跟随车之间的连接，机构包括：前端安装支座2，后端安装支座6和连杆装置；前端安装支座2固定于引导车车尾，后端安装支座6固定于跟随车车头，前端安装支座2与后端安装支座6之间连接有连杆装置；连杆装置采用四连杆机构，连接引导车与跟随车，其伸缩长度随引导车与跟随车间车间距的变化而变化。

连杆装置上设置有通讯线4，通讯线4通过防护套固定在连杆装置的铰接点，与连杆装置保持一定距离，通讯线4用于引导车与跟随车之间的数据传输，以实现跟随车与引导车之间实时、大数据量、低延时通信。

连杆装置与前端安装支座2之间连接有驱动导向机构3，驱动导向机构3与连杆装置、驱动电机连接，用于调节连杆装置的伸缩长度，以使伸缩长度等于引导车与跟随车之间的车间距，同时稳定连杆装置。

进一步的，该机构还包括：第一旋转装置1；第一旋转装置1设置于引导车与前端安装支座2之间，第一旋转装置1上设置有第一水平轴和第一竖直轴，第一水平轴与第一竖直轴铰接，以实现引导车与前端安装支座2之间横向及俯仰角度的调整。

如图2所示，在本实施例的一个优选实现方式中，连杆装置为由多个连杆8、套筒16、脱芯铆钉5构成的四连杆机构，连杆8两端以及中间开有通孔，通孔内安装有套筒16以及脱芯铆钉5，脱芯铆钉5的首段设置有螺纹孔，螺纹孔上安装有螺栓15，以使两个连杆8铰接。

脱芯铆钉5的尾端为螺纹结构，并设置有凹槽，凹槽的宽度设置为通讯线4防护套直径大小，其深度约为通讯线4的直径与螺母高度的总和，将通讯线4安装于凹槽内后，便可利用螺母进行固定。

如图3所示，进一步的，当引导车遇紧急情况突然刹车时，存在跟随车不能及时停车的情况，将导致各个连杆8被挤压在一起，因此，存在跟随车追尾的可能。为了避免跟随车追尾，通过在连杆8的上下两端设置安装槽，各个安装槽内分别安装有滑套7，滑套7内部设置有弹簧14，弹簧14用于当连杆8挤压在一起时，对相挤压的连杆8进行缓冲。

更进一步的，如图4所示，驱动导向机构3安装于连杆装置的上端连杆8，上端连杆8与前端安装支座2的上端铰接，连杆装置的下端连杆8与前端安装支座2的下端之间安装有滑动装置，滑动装置包括：直线轴承11，直线导轨12以及导轨支座13；直线轴承11安装在直线导轨12上，用于适应连杆装置由于伸缩引起的纵向位移。直线导轨12固定于前端安装支座2的下端，直线轴承11上还固定安装有导轨支座13，导轨支座13与下端连杆8铰接，上端支架与下端支架收缩时，导轨支座13在直线轴承11的作用下，沿直线导轨12向下移动。

如图5所示，在本实施例的一个优选实现方式中，机构还包括：第二旋转装置10和电磁铁导向底座9；第二旋转装置10设置于跟随车与后端安装支座6之间，第二旋转装置10上设置有第二水平轴和第二竖直轴，第二水平轴与第二竖直轴铰接，以实现跟随车与后端安装支座6之间横向及俯仰角度的调整；电磁铁导向底座9安装于第二旋转装置10和后端安装支座6之间，电磁铁导向底座9用于当判定引导车与跟随车之间的车间距达到连杆装置的伸缩长度的最大值时断电，与后端安装支座6脱离。

在本实施例的一种实现方式中，对于引导车，驱动电机与第一旋转装置1固定连接在引导车后端。前端安装支座2安装在第一旋转装置1上，第一旋转装置1上设置有第一水平轴和第一竖直轴，所述第一水平轴与所述第一竖直轴铰接，以实现所述引导车与所述前端安装支座2之间横向及俯仰角度调整。驱动导向机构3在引导车后部与连杆装置上端连接，通过驱动电机驱动，进而控制连杆装置伸缩，同时稳定连杆装置。连杆装置的起始端的两个连杆8分别通过耐磨套管与脱芯铆钉5安装于导轨支座13，用于适应连杆装置伸缩引起的连杆8的转动。通讯线4穿过防护套通过销钉及固定座固定在连杆8铰接点，与连杆8保持一定距离。角位移编码器安装于前端安装支座2的中心，用于实现引导车与跟随车相对角度(转向及爬坡)变化感知。

对于跟随车，后端安装支座6固连于跟随车前部。第二旋转装置10固连于后端安装支座6上。第二旋转装置10包括铰接设置的竖直轴、横向轴结构，实现跟随车横向及俯仰角度调整。连杆装置的末尾端的两个连杆8分别通过耐磨套管与脱芯铆钉5安装于支座13，用于适应连杆装置伸缩引起的连杆8的转动。角位移编码器安装于前端安装支座2的中心，用于实现引导车与跟随车相对角度(转向及爬坡)变化感知。此外在跟随车的前端安装支座2的中心安装单点激光雷达，用于实现引导车与跟随车的相对位置感知。

在本实施例的另一个优选实现方式中，该机构还包括多个角位移编码器，分别安装在引导车与跟随车连接机构的前端安装支座2的中心，用于在引导车与跟随车出现偏移以及上下坡俯仰角时，通过连杆装置及角度传感器实现相对角度定位。

进一步的，该机构还包括单点激光雷达，单点激光雷达安装在跟随车连接机构的前端安装支座2的中心，用于测量多连杆装置伸长距离。

本实施例还示出一种引导跟随车的控制方法，具体包括：

步骤1、引导车刹车踏板、油门踏板传感器采集刹车踏板、油门踏板角度信号，送入引导车控制器；

步骤2、引导车车速、加速度、方向盘转角传感器采集车速、加速度、方向盘转角信号送入引导车控制器；

步骤3、引导车控制器将步骤1、步骤2采集到的引导车状态信号通过连杆装置的通讯线传递给跟随车控制器；

步骤4、跟随车通过车载传感设备实时监测前后车相对位置关系。

步骤5、跟随车刹车踏板、油门踏板传感器采集刹车踏板、油门踏板角度信号，送入跟随车拉线控制器；

步骤6、跟随车方向盘转角传感器采集方向盘转角信号送入跟随车转向控制器；

步骤7、跟随车车速、加速度传感器采集车速、加速度信号送入跟随车控制器；

步骤8、结合步骤3、步骤6采集到的引导车与跟随车的车速、加速度信息以及步骤4获得的前后车间距，拉线控制器生成控制跟随车油门踏板以及刹车踏板的控制量。

步骤9、结合步骤3获得的引导车状态信息以及步骤4获得的前后车相对位置关系，生成期望轨迹。基于期望轨迹与跟随车当前状态，转向控制器生成控制方向盘转角的控制量。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了引导式车辆的车车连接机构，适用于引导车与跟随车之间的连接，包括：前端安装支座，后端安装支座和连杆装置；前端安装支座固定于引导车车尾，后端安装支座固定于跟随车车头，前端安装支座与后端安装支座之间连接有连杆装置；连杆装置上设置有通讯线，通讯线用于引导车与跟随车之间的数据传输，连杆装置与前端安装支座之间连接有驱动导向机构，驱动导向机构用于调节连杆装置的伸缩长度，以使伸缩长度等于引导车与跟随车之间的车间距。通过本申请中的技术方案，可以实现高可靠、极低延时的通信，并且能防止车辆夹塞，提高跟随效率；对跟随车进行无人化改装，使得跟随车可以实时“克隆”引导车驾驶行为，提高司机驾驶效率、安全性能。

本申请中的步骤可根据实际需求进行顺序调整、合并和删减。

本申请装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。