Autonomes Fahren ist durch mehrere Entwicklungsschritte vom assistierten Fahren, bei dem der Fahrer den Verkehr im Blick hat und sein Fahrverhalten der Verkehrslage anpasst, über die verschiedenen Stufen des teil- oder hochautomatisierten Fahrens bis hin zum autonomen Fahren gekennzeichnet. Diese Entwicklungsstufen sind in den sechs von der Society of Automotive Engineers (SAE) definierten SAE-Leveln festgelegt.
Die Entwicklung des autonomen Fahrens ist untrennbar mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Fahrerassistenzsysteme verbunden. Bei den unteren SAE-Leveln hat der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug und wird, wenn überhaupt, nur von einigen wenigen Fahrerassistenzsystemen unterstützt. Erst mit der Teilautomatisierung und dem hochautomatisierten Fahren kann der Fahrer die Fahraufgabe kurzfristig an das Fahrsystem übergeben. Er muss aber jederzeit die Steuerung des Fahrzeugs übernehmen können.
Beim nächst höheren SAE-Level 4 geht es um das vollautomatisierte Fahren, bei dem der Fahrer die Fahrzeugsteuerung abgeben kann und das Fahrzeug vollkommen selbstständig agiert. Und beim höchsten SAE-Level 5, dem autonomen Fahren oder dem autonomen Fahrzeug, kann das Fahrzeug vollkommen autonom zum Zielort fahren, ohne Eingriff eines Fahrzeuginsassens.
Die Entwicklung des autonom fahrenden Fahrzeugs ist eine äußerst komplexe Aufgabe, bei der es primär um die Erkennung und Beurteilung der Verkehrssituation geht, und wer daran beteiligt ist: Pkws, Lkws, Busse, Motorräder, Fußgänger, Tiere, sich bewegende Objekte usw. Basis für die Entwicklung des autonom fahrenden Fahrzeugs sind die bisher entwickelten Erkennungssysteme, die mit Objekterkennung arbeiten. Und vor allem die Techniken der künstlichen Intelligenz.
Bei der Beurteilung einer Verkehrslage spielen die Licht- und Sichtverhältnisse eine ausschlaggebende Rolle. Das Rot einer Ampelphase muss eindeutig von einem roten Bremslicht unterschieden werden. Ebenso dürfen wechselnde Leuchtreklamen nicht die Sichtweise auf Verkehrszeichen oder Ampeln beeinträchtigen. Bei Blendlicht sind die Lichtverhältnisse vollkommen unterschiedlich gegenüber klarer Sicht, so dass die Erkennungssysteme bei Blendlicht einfahrende, entgegenkommende, überholende, kreuzende oder querfahrende Fahrzeuge nicht zweifelsfrei erkennen können. Diese Beispiele lassen sich beliebig fortsetzen.