特斯拉“幽灵刹车”无解背后 纯视觉自动驾驶隐患大

图片来源@视觉中国

文 | 评测尸，作者 | Jeff Hill ，编辑 | 评测尸

自动驾驶是新能源汽车真正的技术皇冠。

马斯克笃定纯视觉路线，其他厂商坚持「激光雷达+视觉」主流，自动驾驶技术上无论谁加冕为王，大概率能成为未来通吃市场的那个赢家。

但现阶段，如果用户完全信赖L2、L3的辅助驾驶、敢在公路上放开双手，他们就像玩俄罗斯轮盘赌命游戏：只是不同厂商造的左轮手枪都有一个超大号弹匣，冗余度越高的厂商越能降低上膛击发的概率，但那颗致命的子弹一定会射向某个倒霉蛋。

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今年6月，包括路透社美联社等多家外媒报道，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）发布了一份监管文件，文件指出消费者对于特斯拉“幽灵刹车”的投诉量激增，从今年2月份的354起增长至单月758起，短短几个月，暴增了一倍。

还有去年闹得沸沸扬扬的特斯拉重大缺陷“刹车失灵”，事后被查证246起事故均是因用户踏板使用错误引起：对于装配了ABS系统的车辆，湿滑路面上“不要踩下后立即释放制动踏板。这样会中断ABS的运作过程并会增加制动距离。”

相比刹车失灵的终极解决方案：一脚踩死刹车板不要松开！特斯拉「幽灵刹车」同样不小的安全问题，却暂时「无解」。

幽灵刹车这个绑定了特斯拉的「专属名词」，是指当驾驶员开启特斯拉Autopilot或者使用FSD等自动辅助驾驶功能时，明明车辆前方没有障碍物或者不会与前方车辆发生碰撞时，特斯拉汽车却进行「人类看来不必要的诡异刹车」。难以追踪和预测的非必要刹车，会给司机带来重大的人身安全风险以及车辆追尾碰撞事故风险。

“ 一般而言，车辆在辅助驾驶过程中主动刹车，原本是一种主动避险的行为。而幽灵刹车则是由于车身上的感知硬件被外界环境误导，从而产生的错误避险行为，很有可能会导致车内人员受伤。”

外媒报道，一位向NHTSA投诉的2021年款Model Y车主，他回忆经历过多次“幽灵刹车”现象：有次车辆用力地刹车后，把他车上的儿童座椅都撞到了前排座位，万幸的是，他的孩子当时不在车上。

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众所周知，自动驾驶系统国内蔚小理和国外汽车品牌大都以视觉识别+激光雷达的「融合感知」为发展方向，特斯拉以纯视觉路线在一众车企中显得「鹤立鸡群」。

单腿跳跃怎么可能长期跟双足步行较劲。真实情况，特斯拉此前一直坚持的是视觉识别+毫米波雷达组合。

激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达，作为当下最常见的车载传感器，它们各自的成本、识别精度、范围、环境适应性和可靠性都不同。「幽灵刹车」恰恰是这古怪的视觉识别+毫米波雷达组合副产品。

已离职的特斯拉AI 视觉大牛 Andrej Karpathy 曾在一次公开演讲上进行了深入解剖：



这个臭名昭著的例子是当汽车自桥下开过会发生“幽灵刹车“现象。

毫米波雷达检测到前方有一个静止的物体（其实是桥）。然后它在等待视觉系统告诉它（我的判断是正确的），然后便创建一个静止的目标并刹车。

恰巧此时有一辆行驶很缓慢的汽车在旁边。大致发生的情况是视觉系统有几帧报告了前车产生了减速。然后它尝试与雷达检测到的静止物体相关联。

视觉的精度受限于关联的雷达，而不是它本身的精度。

特斯拉自动驾驶最后的结论：噢，视觉报告产生减速的必然就是毫米波雷达报告的静止物体。于是把天桥和缓慢行驶的汽车识别为同一物体，幽灵刹车出现！

毫米波雷达能穿透塑料，能装在汽车保险杠里，但毫米波雷达对金属材质敏感，包括指示路标和交通路牌、人行天桥和中央护栏，特斯拉多次幽灵刹车，都与此有关。

Andrej Karpathy进一步解释这个典型案例：大部分车企的毫米波雷达都过滤了静态目标，但特斯拉选用的 ARS-4B 便宜至极，初始设计用在工业领域，并且没有过滤静态目标。

以及，特斯拉为了整车协调美观，把毫米波雷达装置于保险杠内，如果雷达品质和性能足够优越，影响还没什么，但 ARS-4B 作为大陆汽车最低档次的毫米波雷达，性能本就欠缺，前面有保险杠遮挡后，实际效果更差。



特斯拉选用没有过滤静态目标的雷达，这个细节值得推敲。因为单纯视觉系统无法做到100%可靠识别前方「有或无障碍物」，容易漏检；而作为「补充确认」的毫米波雷达，本身分辨率就不够，如果还无法用回波感知到真实存在的静态障碍物，存在意义就更小了。

L4、L3 与 L2 自动驾驶普遍规律，越高阶的自动驾驶越是尽量避免漏检，增加安全冗余，如果只是「辅助驾驶」，是允许一定程度的漏检。 毫米波雷达在障碍物测距测速方面，准确度远高于视觉系统，雷达回波能准确报告前方有或无障碍物，虽然在分辨率上相比激光雷达是数量级上的差距（毫米波雷达无法判断障碍物是什么，需要其他传感器），但雨雪天气下可靠性最高，依然是无法取代的存在。

外界猜测，特斯拉可能升级配置4D毫米波雷达（能够测量物体的俯仰信息及高度），从没想过，特斯拉步子迈的再大，也不敢取消毫米波雷达。实际上，特斯拉真的开始这么干了！

2021年5月，特斯拉正式宣布开始在美国市场销售的Model 3和Model Y将取消前毫米波雷达，改由Tesla Vision（基于摄像头纯视觉方案）来实现Autopilot等驾驶辅助功能。

特斯拉取消毫米波雷达的原因，马斯克直言，「雷达感知确实在特殊天气下有优势，不过总体来讲，大多数驾驶场景下没啥用，还会因为增加冗余带来数据处理的麻烦。」

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幽灵刹车作为Tesla 「那个暴露在地板上的蟑螂」，美国国家公路交通安全管理局的调查，恰恰在特斯拉宣布取消毫米波雷达三个月后开始。

2021年8月，NHTSA宣布对特斯拉自动辅助驾驶系统展开正式调查。因为特斯拉旗下车型在行驶中突然制动，与其他车辆发生多起碰撞事故，调查涉及76.5万辆汽车，包括Model Y、X、S和3车型。

监管到来两个月后，特斯拉犹豫踟蹰，其对外表示「幽灵刹车」的故障现象源自FSD软件更新所致。为了解决这个问题，特斯拉彼时一度撤回了已经发布的FSD软件版本，并宣布改进算法。

一系列补救和改进措施后，“幽灵刹车”事件不仅没少，反而相关投诉越来越多了。NHTSA在今年2月发布的报告显示，自2021年11月以来，关于“幽灵刹车”投诉激增，从之前的189起增至354起。车型涉及2021-2022年的Model 3和Model Y，整体包含约41.6万辆汽车。



让很多人没想象到的是，到了6月份，幽灵刹车来到了单月700多起，同时投诉量还在继续攀升，并且看不到解决问题的迹象。NHTSA发言人对外媒路透社表示，“（幽灵刹车发生）这个速度实在令人惊心，每月几百起投诉，意味着还有远远更多的事故发生后是没有向NHTSA投诉的。”

去年单月189起到今年2月份354 起，近段时间单月再激增到758起，或许是因为NHTSA收到的投诉大多并未导致严重撞车事故或人员伤亡，特斯拉官方并未做出特别重视的回应或表态。

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全球新能源车企那么多，为何只有特斯拉会发生这么多的幽灵刹车事件？

这是一个直击灵魂的问题。

去年8月特斯拉对外宣称「幽灵刹车」增多是FSD系统更新导致的。一般来说，软硬件算法系统更新是找到了「消除Bug」的解决方案，但更新后，问题为何没有减少还暴增一倍？业内看来，「幽灵刹车」频发的原因，大概率与其自动驾驶系统背后的技术路线有关。

2015年10月特斯拉车辆推送了其第一代自动驾驶软件系统Autopilot。在感知硬件上，特斯拉一开始就没有搭载激光雷达，仅靠一颗毫米波雷达、一颗前视摄像头和12颗超声波传感器来完成对外景环境的感知。

在NHTSA接到的幽灵刹车投诉中，有位驾驶2022年款特斯拉Model Y的车主表示，他曾经在旧金山的泰勒街和松树街驾驶时，他的车在前面几英尺处发现了一个塑料袋，这个袋子并没有影响他的驾驶，但车辆随后也发生了紧急制动。

有趣的是，蔚来汽车技术高管在一次对外分享，精准地「预见到」单纯视觉识别会碰到的问题。

在目前的自动驾驶感知方案中，摄像头与毫米波雷达的组合较为成熟，中高端车型已经普遍配装。不过在当前技术条件下，摄像头+毫米波雷达的方案在面对强光、隧道逆光、黑夜、未经算法训练的物体等场景下难以可靠识别障碍物。

比如在隧道行驶即将驶出时，摄像头的世界里，隧道的尽头是白光，较强的对比度无论是人眼还是摄像头都已经无法清晰辨别物体，进而存在识别偏差的可能。而激光雷达则完全不存在这个问题，隧道里和隧道尽头的所有物体都能清晰地展现在激光雷达里，安全性大大提升。

还有一个例子是公路上飘动的塑料袋，对于人眼来说可以轻易识别，对行车几乎无影响，然而对于摄像头而言，它很难判断那是一个塑料袋还是一块石头或者是其它什么物体，然后就做出相应动作，进而有可能产生其他不必要的危险。而激光雷达由于具备3D能力，因此在距离很远的地方就能够判断出它是一个很轻很薄的物体，对行车几乎无影响，甚至可以直接识别那是一个轻薄的塑料袋。

特斯拉明明知道视觉识别当下的问题难以解决，不仅没有向激光雷达靠拢的意思，甚至开始去除毫米波雷达：干脆从模糊难断的「毫米波雷达+视觉」双重校正变成单一视觉主导，结果导致幽灵刹车出现次数更多。

特斯拉不随大流的原因，除了视觉方案最便宜企业利润更可观以外，特斯拉相信视觉是一个终极方案，毫米波雷达是这个终极方案的过渡补充。

特斯拉在视觉路线上面已经投入如此多的资源，甚至让大神Jim Keller呆在特斯拉三年，为自动驾驶研制出世界上最好的AI芯片！特斯拉若是跟着别人屁股后面搞激光雷达和视觉融合，不仅前面的投入打了折，能不能在一个陌生领域再度领先友商一个身位，难说。

路线之争是超越对错的，商业可行性考量大于产品追求。

特斯拉在视觉路线投入了太多的时间、金钱、智力资源，如果激光雷达和视觉的融合路线无法展现出完全领先的技术优势，并且渐渐抹平成本差异，特斯拉绝对还会继续死硬。

外界对于马斯克最早标签是「钢铁侠」，一个身体力行改变世界的极客，但他另一重身份，是拥有超前商业洞察和独到产品战略设计路线的伟大企业家。现象级企业往往最擅长打造「极致到牢不可破的差异化」，特斯拉在这方面的嗅觉跟苹果、戴森一样敏锐和深刻。

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自创了「第一性原理」的产品圣经，对比乔布斯的「极简主义」。各种金句信手拈来，轻轻松松上个全球媒体头条。马斯克一边成为撬动社交流量、资本、全球媒体的营销大师；一边推出了领先行业一个时代的产品，真正意义上改变了世界。

上半场，马斯克以一己之力，把电动汽车全球普及推进了一大步。下半场，特斯拉坚持纯视觉路线，孤胆英雄要把个性和产品洞察实践到底。

全球绝大多数电动汽车都坚持「激光雷达+视觉」路线去做自动驾驶的大环境下，马斯克对于激光雷达的抨击从未停止：

2015年10月：激光雷达毫无意义，对于自动驾驶汽车来说并非必需。不是激光雷达的粉丝，认为摄像头加上前置雷达就足以替代激光雷达。

2017年4月：激光雷达非常糟糕，他们将放弃激光雷达，记住我的话，这是我的预测。

2018年2月：激光雷达价格昂贵，丑陋且不必要。

2019年4月：傻子才用激光雷达，现在谁（做自动驾驶）还要靠激光雷达，那就注定完蛋！激光雷达就像人身上长了一堆阑尾，阑尾本身的存在基本是无意义的，如果长了一堆的话，那就太可笑了。任何依赖激光雷达的公司都可能无疾而终。

“Lidar is a fool’s errand,Anyone relying on lidar is doomed. Doomed! [They are] expensive sensors that are unnecessary. It’s like having a whole bunch of expensive appendices. Like, one appendix is bad, well now you have a whole bunch of them, it’s ridiculous, you’ll see.”

（Elon Musk在4月22日Autonomy Investor Day时演讲的金句）

2022年2月：激光雷达是一个诱人的局部最大值。SpaceX 设计并建造了它们用来跟国际空间站对接。然而道路系统被设计在与生物神经网络和眼睛一起工作，因此自动驾驶的通用解决方案，必然需要硅神经网络和摄像头。



马斯克所指「激光雷达是一个诱人的局部最大值」，在实践中，激光雷达可以为自动驾驶汽车提供非常详细的、高分辨率的环境可视化功能，这就是为什么这么多自动驾驶汽车的公司都在使用的根本原因。

人类没有模仿鸟类的飞行方式，依然发明了翱翔天空的「机械巨鸟」飞机。同理，实现「自动驾驶」的方式，难道我们只有模拟自然条件下人类演化出来的视觉？这实在是一个自我设限的想法。如果真的存在一个性能超越我们人类的自动驾驶实现方式，为何不去尝试呢？

人类依靠视力驾驶汽车超过百年，但不代表借助「外力」不能变得更好，如果人类能够达成「任何天气条件与光照条件下都能清晰感知360度周边环境的视力」，它一定是任何人都想拥有的。

Tesla已离职的AI老大Andrej Karpathy曾为Musk的言论进行辩护：“You were not shooting lasers out of your eyes to get here.LiDAR 's a 'shortcut'.” —— Andrej Karpathy

Karpathy说到，

当下「纯视觉识别」和「激光雷达+视觉识别」两大自动驾驶路线，关键障碍都在复杂多变、开放式路况下精准识别和躲避障碍物。「感知」+「识别」是其中的核心难题。

视觉派代表特斯拉有点像「气宗」。马斯克「圣经」第一性原理讲求从根本上、从本质出发推导一个解决问题的方案，既然人类用双目视觉+大脑皮层图像处理和就实现了完全自主驾驶车辆，那这条路线一定是自然演化下的最优解。

但问题是，双目视觉和人类大脑经历数百万年、千万年、还是亿万年的自然演化，视觉识别的人脑原理并未被充分理解，背后拟合的AI 算法依然是工程黑箱，这是一条前途未卜的路。

视觉识别的缺点显而易见，开车时的光照条件、天气环境，成像不可避免的视觉阴影、低背景纹理。激光雷达可立即解决这些问题，大多数厂商也因此选择了高精度的激光雷达+视觉识别融合，这效果立竿见影的「剑宗」路线。

金庸精彩的武侠世界有一句评判，也许是马斯克内心所想：

剑宗功夫易于速成，见效极快。大家都练十年，定是剑宗占上风；各练二十年，那是各擅胜场，难分上下；要到二十年之后，练气宗功夫的才渐渐地越来越强；到得三十年时，练剑宗功夫的便再也不能望气宗之项背了。

其实葵花宝典不止演变出剑宗和气宗，还有林远图简化的「七十二路辟邪剑法」，以「自宫」为代价以达到武功速成。

难以解决的「幽灵刹车」，如今的现状，好像更有点像辟邪剑法。 阅读原文