Trong đó, xe tự lái là một lĩnh vực hoàn toàn mới và để áp dụng vào thực tế, chúng ta cần những quy chuẩn chung. Hiệp hội Kỹ sư ô tô (SAE) - tổ chức phát triển các quy định và tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp ô tô toàn cầu - đã xây dựng một hệ thống phân loại gồm 6 cấp độ tự lái khác nhau để xác định mức độ tự chủ của phương tiện và người lái khi vận hành.
6 thang đo bắt đầu từ Cấp độ 0 - tức là không hề có sự trợ giúp nào từ phương tiện - cho đến Cấp độ 5 - khi phương tiện tự chủ hoàn toàn mà không cần đến bất cứ trách nhiệm điều khiển nào của người ngồi trên xe.
Cấp độ 0 - Không tự động hóa
Ở mức này, tài xế hoàn toàn phụ trách việc điều khiển phương tiện, từ đánh lái, tăng tốc, phanh, đỗ xe hay bất cứ hành động nào nhằm điều hướng chiếc xe.
Mặc dù vậy, mức độ tự lái này vẫn bao gồm những tính năng như hỗ trợ phanh khẩn cấp, cảnh báo điểm mù hay cảnh báo lệch làn đường. Lý do là vì những công nghệ này không tham gia điều khiển phương tiện mà thay vào đó đưa ra cảnh báo hoặc chỉ dẫn cho tài xế trong những tình huống cụ thể. Phần lớn xe hơi bán ra ở thị trường Mỹ hiện nay là những phương tiện thuộc nhóm này.
Cấp độ 1 - Hỗ trợ người lái
Ở cấp độ thấp nhất trong thang phân loại phương tiện tự lái, tài xế phải thực hiện hầu hết các tác vụ cần thiết để điều khiển xe, kết hợp với một số tính năng nhất định. Những tính năng này sẽ hỗ trợ người lái trong việc điều hướng chiếc xe trong trường hợp cụ thể.
Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng Adaptive Cruise Control (ACC) là một ví dụ tiêu biểu cho Cấp độ 1 trong thang tự động hóa. ACC sẽ chọn tốc độ phù hợp cho phương tiện để nó giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước. Thêm vào đó, tính năng hỗ trợ giữ làn đường (Steering Assist) cũng được coi là tự động hóa Cấp độ 1.
Khác với tính năng cảnh báo lệch làn đường, hỗ trợ giữ làn đường sẽ tự điều khiển phương tiện để đảm bảo chiếc xe đi theo đúng làn đường nhất định. Một phương tiện với cả Adaptive Cruise Control và Steering Assist sẽ đủ điều kiện để xếp hạng xe tự lái Cấp độ 2.
Cấp độ 2 - Xe tự đánh lái, tăng tốc và phanh dưới sự giám sát của tài xế
Ở cấp độ tự lái này, chiếc xe không chỉ có một hệ thống hỗ trợ người lái duy nhất, mà sở hữu nhiều hệ thống hỗ trợ người lái phức tạp (Advanced Driver Assistance Systems) giúp phương tiện tự đánh lái, tăng tốc và phanh trong những tình huống thường gặp, đã được lập trình từ trước.
Nhưng mặc dù chiếc xe có thể tự đánh lái hay phanh, tài xế vẫn được yêu cầu phải chủ động tham gia vào quá trình điều khiển phương tiện, đặc biệt là phải để 2 tay lên vô lăng cũng như theo dõi hướng đi của phương tiện.
Cấp độ 2 thường được gọi là "tự lái một phần" và nhiều phương tiện bán ở Mỹ trong năm 2020 có thể được xếp vào cấp độ này, trong đó có cả những chiếc Tesla được trang bị công nghệ Autopilot đình đám của hãng.
Cấp độ 3 - Tự lái có điều kiện, có tài xế
Từ Cấp độ 2 lên Cấp độ 3 là một khoảng cách đáng kể, và chưa có phương tiện nào ở Cấp độ 3 được bán ra ở Mỹ trong năm 2020.
Cấp độ 3 còn được gọi là tự động hóa có điều kiện, và nhiều hệ thống hỗ trợ người lái sẽ được lập trình để đưa ra quyết định (bằng trí tuệ nhân tạo) theo thời gian thực dựa trên sự thay đổi của môi trường xung quanh phương tiện.
Mặc dù xe tự lái Cấp độ 3 có thể hoạt động mà không cần sự can dự của tài xế vào quá trình điều khiển, người lái vẫn bắt buộc phải có mặt để kiểm soát phương tiện, đặc biết trong trường hợp khẩn cấp do lỗi hệ thống.
Được gọi là xe tự lái cấp độ cao, những phương tiện tự động hóa Cấp độ 4 sẽ không cần bất cứ tương tác nào của tài xế trong quá trình vận hành xe, vì xe được lập trình để tự dừng trong trường hợp hệ thống bị lỗi. Vì vậy trong hầu hết điều kiện thực tế, tài xế sẽ không cần can thiệp để kiểm soát xe.
Cấp độ 4 được thiết kế để cho phép phương tiện tự di chuyển từ điểm A đến điểm B, nhưng thường là trong các ranh giới địa lý cụ thể. Waymo - công ty phát triển công nghệ tự lái của Google - đã cung cấp dịch vụ như vậy tại Phoenix, bang Arizona sau khi thực hiện bản đồ hóa (mapping) toàn bộ đường phố tại đây.
Mặc dù vậy, các điều kiện thời tiết có thể hạn chế hoạt động của xe tự lái. Đến lúc này thì mọi thứ lại dựa vào công nghệ mà chiếc xe sử dụng. Ví dụ như Tesla sử dụng cảm biến radar kết hợp hệ thống camera để phân tích dữ liệu môi trường xung quanh, và vì sử dụng camera nên hệ thống này có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết. Waymo trong khi đó sử dụng công nghệ cảm biến LiDAR đắt tiền hơn nhưng không bị ảnh hưởng bởi thời tiết.
Cấp độ 5 - Tự động hóa không điều kiện
Đây là mức độ tự lái cao nhất trong thang đo của SAE. Ở cấp độ này, phương tiện hoàn toàn tự động di chuyển và xử lý tình huống theo thời gian thực. Không cần sự tương tác của tài xế. Các xe tự lái Cấp độ 5 sẽ không có vô lăng, tay ga, chân phanh hoặc thậm chí là gương.
Chúng giống như những toa xe hơn là một chiếc ô tô, và có thể vận hành ở mọi nơi mà không bị ràng buộc về điều kiện địa lý cũng như thời tiết. Các phương tiện cũng hoàn toàn không có người lái và sự tham gia duy nhất của con người chỉ là ra lệnh cho chiếc xe đi đến đâu. Việc này thậm chí cũng không cần phải được thực hiện trên xe mà có thể được ra lệnh từ điện thoại thông minh của hành khách.
Zoox là công ty khởi nghiệp của Mỹ đang có những thành công bước đầu trong việc phát triển phương tiện kiểu này.
: