传感器在高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶系统（AD）中的应用已经非常普遍，主要用来提高乘客和司机的安全性。如今，摄像头、雷达和激光雷达的组合，被用来扫描车辆环境、实时处理数据，这种方案可以比人类司机有更快、更准确地反应。
目前，传感器可用于汽车的短程、中程或远程应用，车载雷达通过安装在不同的位置，可专用于中短程应用和远程应用，车载激光雷达主要用于远程应用，未来短程激光雷达或将应用于高速公路自动变道、城际驾驶，甚至城区道路驾驶中。以上几个应用需要实时监控汽车周边环境，避免汽车存在任何的盲区。
摄像头
根据Yole的数据，2021年出产的每辆车平均搭载了2.6个摄像头，预计到2027年，平均每辆汽车的摄像头数量将上升到4.6个。今天展示的先进原型车通常装有11到12个摄像头，根据出售给普通消费者的自动驾驶汽车的路线图，这类车型平均每辆车搭载了20个以上的摄像头。
由于热像仪成本高、分辨率低，它仅用在少数汽车型号上，主要的使用情况是检测路上的行人或动物。只有在价格较低的情况下，此类摄像头才能大规模投入使用。直到现在，热像仪的价格仍然非常昂贵，但其已经开始在Waymo、Cruise 和 Zoox等自动驾驶汽车中部署。可能还需要几年才能成为ADAS中的主流器件。
可见光成像仪的发展趋势是分辨率的提升。几年前，前视ADAS摄像头的分辨率仅有130万像素，现在它的分辨率提高到了800万像素，且未来还有望近一步提高。当然，这并非唯一的趋势——摄像头的帧率也在提升，如今的帧率已达到每秒60帧，还在探索更高的帧率。
同时，摄像头的动态范围也很重要，以便能在低光照条件下进行操作，保证汽车能在离开隧道时可以从低光照快速过渡到强光照。另外，交通信号灯由LED制成，LED的驱动方式会诱发光的闪烁，可能会被运行中的摄像头误判。对此，可以通过提升摄像头的参数来抵消光线闪烁带来的影响。
此外，可见光摄像头在光线不足或恶劣天气下的效果不佳，而远红外（FIR）或短波红外（SWIR）摄像头可以解决这个问题。但目前这些摄像头的价格仍然过高，而且需要进一步改进性能，才能在汽车中部署。没有任何一种单一模式能解决自动驾驶技术的挑战，摄像头可以提高分辨率、速度和动态范围，但问题出现在下游的实时计算能力方面。比如，事件相机带来了额外的性能，但也要求开发商必须重新考虑自己的系统。无论如何，摄像头必须与4D雷达、LiDAR和惯性/GNSS装置协同工作。毋庸置疑的是，ADAS和AV技术的进步将需要更多摄像头和更多样化的摄像头类型。
雷达
根据Yole的数据，全球车载雷达市场规模在2021年达58亿美元，预计到2027年将以14%的年复合增长率增长到128亿美元。雷达部署的主要驱动因素与汽车安全功能有关，比如AEB（自动紧急制动）功能，该功能可与ADAS前视摄像头来协同工作。多年来，雷达一直被用于汽车后部的盲点检测，OEM厂商越来越多地采用前角雷达。另一驱动因素与舱内感应有关，雷达用于儿童存在检测，即使车内的孩童被毯子盖住，CPD（车内儿童检测系统）也能检测到他们。
目前领先的企业有大陆集团、博世、海拉（现为Forvia）、电装、Aptiv和Veoneer。这六家企业拥有约80%的市场份额，此外还有一些新企业正在崛起，例如Arbe、Vayyar、Uhnder和Metawave。他们专注于开发可提供更佳角度分辨率的成像雷达，从而能更好地感知物体。
除了集成之外，RF（射频）性能也有根本性的演变。最初，雷达在转向数字波束形成（全场景照明）之前使用模拟波束形成和机械转向操作。在数字波束形成时代，引入了MIMO（多输入多输出系统）技术，在保持合理物理尺寸的同时，还增加了虚拟孔径。目前，业内所有参与者都提供MIMO缩放，以实现低于1°角分辨率的4D成像雷达。不仅如此，外形尺寸和成本都很重要。在下一代雷达中，重点将转向雷达信号计算，这就是业界开始研究雷达信号的机器学习和人工智能算法的原因。
激光雷达
根据Yole Intelligence的数据，到2027年，汽车LiDAR市场预计将达到20亿美元，高于2021年的3800万美元。LiDAR内部的组件类型正在发生变化。在发射端由EEL（边发射激光器）过渡到VCSEL（垂直腔表面发射激光器）, 接收端探测器从PD（光电二极管）/APD（雪崩二极管）过渡到SPAD（单光子雪崩二极管）/SiPM（硅光电倍增管），芯片端从FPGA过渡到ASIC。这些变化正在提高扫描范围、分辨率，从而提高LiDAR的数据质量。关于LiDAR的类型，也存在从“具有机械运动部件的混合固态LiDAR”到“没有机械运动部件的纯固态LiDAR”的过渡。在未来5到10年内，预计会出现基于光学的LiDAR，将使用FMCW（调频连续波）原理进行测距和光学扫描。
目前的LiDAR市场上，真正能够向OEM交付产品的企业寥寥无几。法雷奥是一个领头羊，自2018年以来与奥迪一起进行大规模量产。除了法雷奥之外，来自中国的禾赛科技、速腾聚创，这三家公司目前在市场上占主导地位。另外，包括Innovusion、大陆和华为在内的其他公司也在小批量提供LiDAR，而Luminar和Innoviz目前仍未量产。
在2020-2021年期间，LiDAR是融资轮次和融资金额方面的主导类别。2021年，投资者对LiDAR公司的投资总额超过26亿美元，但这一数字在2022年降低了10倍以上。投资者们正在更谨慎地考虑投资对象，希望能投资于合适的创业公司，这些公司的技术不仅能保持低成本，还能实现大批量生产，同时还要满足汽车对的LiDAR需求。
仔细观察汽车摄像头和雷达市场，其中四至五家厂商约占据75%的市场份额。从中长期来看，预计LiDAR领域也会出现类似的动态。Velodyne/Ouster等LiDAR制造商之间的整合将继续， Tier-1公司或将收购LiDAR公司。
在感知传感器方面，需要降低LiDAR传感器的成本，以实现自动驾驶功能，但成本也与产量有关。如今，LiDAR传感器的产量太低，而提高产量对大幅降低成本至关重要。此外，还需要进行更多的开发，才能在恶劣天气下实现自动驾驶。最近，Waymo发布了一段视频，视频展示的是雨天环境下，Robotaxis可以在没有安全驾驶员的情况下实现自动驾驶。因此，汽车实现自动驾驶是可能的，这将与传感器硬件和相关的感知软件有关。
