1.一种前方车辆运动状态追踪预测装置，其特征在于，包括：车辆、ARM9处理器(7)、固定在车辆前挡风玻璃外侧中央的摄像头(6)、用于检测车辆与车辆所在车道的车道线的位置关系的车道线传感器(1)、用于采集车辆行驶速度数据的车速传感器(4)、以及用于向车辆前方发射信号的毫米波雷达(2)；所述摄像头(6)的镜头朝向车辆前方，所述车道线传感器(1)固定在车辆前挡风玻璃外侧中央，所述毫米波雷达(2)固定在车辆进气格栅外侧；

所述ARM9处理器(7)的信号输入端分别电连接车速传感器(4)的信号输出端、车道线传感器(1)的信号输出端、摄像头(6)的信号输出端、毫米波雷达(2)的信号输出端。

2.如权利要求1所述的一种前方车辆运动状态追踪预测装置，其特征在于，所述车辆上安装有ACC自适应巡航系统，所述ARM9处理器(7)的信号输出端电连接所述ACC自适应巡航系统的信号输入端。

3.如权利要求1所述的一种前方车辆运动状态追踪预测装置，其特征在于，所述车道线传感器(1)采用AWS汽车预警系统中的车道偏离预警传感器。

4.如权利要求1所述的一种前方车辆运动状态追踪预测装置，其特征在于，还包括第一CAN转RS485协议转换器、第二CAN转RS485协议转换器，所述车辆上设置有车载CAN总线；所述车速传感器依次通过车载CAN总线和第一CAN转RS485协议转换器电连接ARM9处理器，所述毫米波雷达依次通过车载CAN总线和第二CAN转RS485协议转换器电连接ARM9处理器。

5.一种前方车辆运动状态追踪预测方法，基于权利要求1所述的一种前方车辆运动状态追踪预测装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：车辆开始运行后，摄像头实时采集自身车辆前方的道路图像，车速传感器实时采集自身车辆的行驶速度，车道线传感器实时获取自身车辆与所在车道的左车道线的距离、以及自身车辆与所在车道的右车道线的距离，毫米波雷达实时获取前方车辆运动状态数据，所述前方车辆运动状态数据包括前方车辆与自身车辆的距离、前方车辆的方位角、自身车辆相对前方车辆的行驶速度；利用ARM9处理器实时接收来自摄像头的道路图像、来自车速传感器的自身车辆的行驶速度、来自车道线传感器的自身车辆与所在车道的左车道线的距离、来自车道线传感器的自身车辆与所在车道的右车道线的距离、以及来自毫米波雷达的前方车辆运动状态数据；

S2：ARM9处理器对实时道路图像进行二值化处理，提取前方车辆的轮廓图像；

S3：ARM9处理器根据前方车辆的轮廓图像，得出前方车辆的宽度，所述前方车辆的宽度为：前方车辆的轮廓图像中下边缘的长度；ARM9处理器根据自身车辆与所在车道的左车道线的距离、自身车辆与所在车道的右车道线的距离、前方车辆运动状态数据、以及自身车辆的行驶速度，判断前方车辆是否处于自身车辆所在车道的相邻车道；如果前方车辆处于自身车辆所在车道的相邻车道，则根据前方车辆的轮廓图像，得出前方车辆的长度；

S4：ARM9处理器根据自身车辆与所在车道的左车道线的距离、自身车辆与所在车道的右车道线的距离、前方车辆运动状态数据、自身车辆的行驶速度、前方车辆的宽度、以及前方车辆的长度，判断前方车辆是否将要进行换道。

6.如权利要求5所述的一种前方车辆运动状态追踪预测方法，其特征在于，在步骤S1之前，在车辆前方树立标杆，通过摄像头采集标杆图像，识别出标杆图像中的标杆位置，对标杆图像中的标杆位置与标杆实际位置进行标定；得出车辆与标杆的横向相对距离、以及车辆与标杆的纵向相对距离；

在步骤S3中，如果前方车辆处于自身车辆所在车道的相邻车道，则根据前方车辆的轮廓图像、以及步骤S1中标杆图像中的标杆位置与标杆实际位置的对应关系，得出前方车辆的长度。

7.如权利要求5所述的一种前方车辆运动状态追踪预测方法，其特征在于，在步骤S2中，当ARM9处理器接收到实时道路图像之后，采用中值滤波方法对实时道路图像进行滤波处理，然后对经滤波处理后的实时道路图像进行二值化处理，提取前方车辆的轮廓图像。

8.如权利要求5所述的一种前方车辆运动状态追踪预测方法，其特征在于，在步骤S1中，当前方车辆位于自身车辆的左前方时，前方车辆的方位角为大于0的角度，当前方车辆位于自身车辆的右前方时，前方车辆的方位角为小于0的角度，当前方车辆位于自身车辆的正前方时，前方车辆的方位角为0；

在步骤S1中，毫米波雷达在获取前方车辆运动状态数据的同时，获取前方车辆所跟随的车辆的运动状态数据，所述前方车辆所跟随的车辆指与前方车辆处于同一车道且位于前方车辆前方的车辆；所述前方车辆所跟随的车辆的运动状态数据包括：前方车辆所跟随的车辆与自身车辆的距离、前方车辆所跟随的车辆的方位角、自身车辆相对前方车辆所跟随的车辆的行驶速度；在毫米波雷达获取前方车辆所跟随的车辆的运动状态数据之后，利用ARM9处理器实时接收来自毫米波雷达的前方车辆所跟随的车辆的运动状态数据；

在步骤S3中，得出当前时刻前方车辆与换道车道线的距离d，得出当前时刻前方车辆与换道车道线的距离的过程为：将当前时刻自身车辆与前方车辆的横向相对距离表示为dx，dx为当前时刻前方车辆的方位角的正弦值与当前时刻两车相对距离的乘积，所述两车相对距离指前方车辆与自身车辆的距离；将当前时刻自身车辆与所在车道的左车道线的距离表示为dL，将当前时刻自身车辆与所在车道的右车道线的距离表示为dR；如果dx>dL，则d＝dx–0.5B–0.5w–dL，其中，B表示前方车辆的宽度，w表示自身车辆的宽度；如果–dx>dR，则d＝–dx–0.5B–0.5w–dR；如果0dL，则认为当前时刻前方车辆位于自身车辆所在车道的左侧相邻车道，如果–dx>dR，则认为当前时刻前方车辆位于自身车辆所在车道的右侧相邻车道；

所述步骤S4具体包括以下子步骤：

得出当前时刻前方车辆的行驶速度vH，vH＝V–δv，其中，V表示当前时刻自身车辆的行驶速度，δv表示自身车辆相对前方车辆的行驶速度；得出当前时刻前方车辆的跟车时距tH，tH＝δR/vH，如果当前时刻前方车辆与自身车辆位于同一车道，则δR＝R-r-L，R表示当前时刻前方车辆所跟随的车辆与自身车辆的距离，r表示当前时刻前方车辆与自身车辆的距离，L表示当前时刻前方车辆的长度；如果当前时刻前方车辆位于自身车辆所在车道的左侧相邻车道或位于自身车辆所在车道的右侧相邻车道，则δR＝R×cosβ-r×cosα-L，α表示当前时刻前方车辆的方位角，β表示当前时刻前方车辆所跟随的车辆的方位角；

得出当前时刻前方车辆的横向偏移速度vL，vL＝(d1–d2)/t，其中，d1表示上一时刻前方车辆与换道车道线的距离，d2表示当前时刻前方车辆与换道车道线的距离，t表示当前时刻与上一时刻之间的时间差；

得出前方车辆换道行为辨识参数Q，

Q＝(2.0–d)×k1+ΔvH×k2+(6-tH)k3+vL×k4

其中，ΔvH表示当前时刻前方车辆的行驶速度减去上一时刻前方车辆的行驶速度的差，k1、k2、k3和k4分别为设定的大于0的系数，当前时刻前方车辆与换道车道线的距离d的单位为m，ΔvH的单位为m/s，当前时刻前方车辆的跟车时距tH的单位为m，当前时刻前方车辆的横向偏移速度vL的单位为m/s；

在得出前方车辆换道行为辨识参数Q之后，如果Q<10且当前时刻前方车辆与自身车辆位于同一车道，则认为当前时刻前方车辆即将向自身车辆所在车道的相邻车道换道；如果Q<10且当前时刻前方车辆位于自身车辆所在车道的相邻车道，则认为当前时刻前方车辆即将向自身车辆所在车道换道。

9.如权利要求8所述的一种前方车辆运动状态追踪预测方法，其特征在于，在步骤S4中，在所述前方车辆换道行为辨识参数Q的计算公式中，k1＝0.1，k2＝4.0，k3＝8.0，k4＝

18.0。

10.如权利要求8所述的一种前方车辆运动状态追踪预测方法，其特征在于，所述车辆上安装有ACC自适应巡航系统，所述ARM9处理器的信号输出端电连接所述ACC自适应巡航系统的信号输入端；

当ARM9处理器判断前方车辆即将换道时，ARM9处理器向ACC自适应巡航系统输入前方车辆换道提示信号。