自動駕駛汽車是一個集環境感知、規劃決策、運動控制、多級輔助駕駛等功能於一體的綜合系統，它集中運用了計算機、現代傳感、信息融合、V2X通訊、人工智慧及自動控制等技術，自動駕駛的關鍵技術依次可以分為環境感知、行為決策、路徑規劃和運動控制四大部分。
而自動駕駛關鍵的環境感知用來採集周圍環境的基本信息，也是自動駕駛的基礎。自動駕駛汽車通過傳感器來感知環境，傳感器就如同汽車的眼睛。而傳感器又分為好多種，比如攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達和雷射雷達等。
如下圖是各種傳感器安裝位置的示意圖
由於自動駕駛路線的不同，實現的自動駕駛等級不同，部署的傳感器種類略有差異，其中最為明顯的特徵是雷射雷達，由於雷射雷達的高成本和穩定性問題，以雷射雷達為主要感知單元的自動駕駛技術距離落地還有很長的路要走，而各大車企為了自動駕駛領域搶佔先機，選擇以攝像頭為主要感知器件的自動駕駛路線，尤其是傳統車企，使用該技術路線的自動駕駛車型已經實現L3級落地，L2級量產。
國內比較典型的自動駕駛傳感器布置示意圖。
攝像頭
攝像頭可以採集圖像信息，與人類視覺最為接近。通過採集的圖像，經過計算機的算法分析，能夠識別豐富的環境信息，如行人、自行車、機動車、道路軌跡線、路牙、路牌、信號燈等，通過算法加持還可以實現車距測量、道路循跡，從而實現前車碰撞預警（FCW）和車道偏離預警（LDW）。
攝像頭在汽車領域應用廣泛，技術十分成熟，成本也非常低廉。目前，汽車攝像頭應用可分為單目、雙目及多目，安裝位置可分為前視、後視、側視、環視。目前，Mobileye在單目ADAS開發方面走在世界前列，其生產的晶片EyeQ系列能夠根據攝像頭採集到的數據，對車道線、路中的障礙物進行識別，第三代晶片EyeQ3已經可以達到L2自動駕駛水平，目前市面上ADAS系統裝車量最多的就是Mobileye，第四代、五代攝像頭已經面世，其中第五代攝像頭已經考慮技術開源。
優點：技術成熟、成本低、採集信息豐富
缺點：三維立體空間感不強；收環境影響大，黑夜、雨雪、大霧等能見度低的情況，識別率大幅降低
毫米波雷達
毫米波其實就是電磁波，通過發射無線電信號並接收反射信號來測定與物體間的距離，其頻率通常介於10～300GHz頻域之間。與釐米波導引頭相比，毫米波導引頭體積小、質量輕和空間解析度高；與紅外、雷射、電視等光學導引頭相比，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強；另外，毫米波導引頭的抗幹擾性能也優於其他微波導引頭 。
大陸集團研發的毫米波雷達
毫米波波長(波長為1～10mm)介於微波和釐米波之間，因此毫米波雷達兼有微波雷達和光電雷達的一些優點，非常適合汽車領域的應用：
Ⅰ.24GHz頻段：應用於汽車的盲點監測、變道輔助；
Ⅱ.77GHz頻段：頻率比較高，這個頻段的雷達性能要高於24GHz的雷達，主要用於探測車距及前車速度，是實現主動剎車、自適應巡航的基礎；
毫米波雷達測距示意圖
優點：導引頭體積小、質量輕和空間解析度高；穿透霧、煙、灰塵的能力強，傳輸距離遠
缺點：元器件成本高，加工精度相對要求高；探測角度小；雨、霧和溼雪等高潮溼環境的衰減、樹叢穿透能力差
雷射雷達
雷射雷達是以發射雷射束探測目標的位置、速度等信息的雷達系統。其工作原理是向目標發射雷射束,然後將接收到從目標反射回來的回波與發射信號進行比較,經過計算分析後,就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數。
雷射雷達通過旋轉感知出車輛周圍的三維空間信息
雷射雷達由雷射發射機、光學接收機、轉臺和信息處理系統等組成。目前，許多自動駕駛汽車的雷射雷達安裝在車頂，通過高速旋轉對周圍進行360°掃描，獲得周圍空間的點雲數據，實時繪製出車輛周邊的三維空間地圖，為下一步的車輛操控建立決策依據。而它所要處理的數據量也非常巨大，比如Velodyne的雷射雷達每秒就能掃描 70 萬個3D數據點，所以雷射雷達精密度高，造價可達數萬美元。
雷射雷達目前是自動駕駛領域不可逾越的技術瓶頸，各個車企也都看好雷射雷達在無人駕駛汽車的應用前景。在雷射雷達領域，領先的公司有Velodyne、Quanergy，速騰聚創等，自動駕駛的火爆讓雷射雷達市場競爭加劇。
雷射雷達點雲
優點：解析度高、精度高、抗幹擾能力強、3D點雲技術
缺點：工藝要求高，造價昂貴；無法識別顏色圖案、文字等標識；需要很高的計算能力
全球定位系統（GPS）+慣性測量單元（IMU）
人類開車，從 A 點到 B 點，需要知道 A 點到 B 點的地圖，以及自己當前所處的位置，這樣才能知道行駛到下一個路口是右轉還是直行。
無人駕駛系統也一樣，依靠 GPS + IMU 就可以知道自己在哪（經緯度），在朝哪個方向開（航向），當然 IMU 還能提供諸如橫擺角速度、角加速度等更豐富的信息，這些信息有助於自動駕駛汽車的定位和決策控制。
優點：組合導航系統將多種導航系統的信息相結合，能夠為載體提供包括姿態、速度和位置等的全姿態導航信息，輸出的導航數據頻率較高，導航信息的精度比單一的導航系統精度高，各種導航系統的數據進行融合，達到優勢互補，在各個導航系統進行淺組合時，各個系統不互相影響。
缺點：當進行深組合的時候，如果不能及時正確判斷並隔離掉出現故障的系統，會影響到其他系統的導航性能，當然，在淺組合中也需要及時判斷並隔離掉出現異常的導航系統，避免對組合導航精度造成影響，提高系統的穩定性和可靠性。
有句話說，自動駕駛離開硬體就是耍流氓。而硬體裡面最為關鍵的也就是傳感器部件，這是自動駕駛汽車的眼鏡、耳朵，對於周圍環境信息的感知必須要精準、有效，才能給自動駕駛控制決策提供有效可靠的信息輸入，通過智能算法做出合理的路徑規劃決策，從而控制車輛的運動行駛。目前世界範圍已經發生了許多例自動駕駛傳感器探測不準確或者探測不到障礙物而造成的事故，業內已經深刻認識到傳感器對於自動駕駛技術和系統的重要性，相信隨著傳感器的技術迭代，雷射雷達成本將會得到控制，以雷射雷達為感知核心的技術路線會更加的可靠和安全。