特斯拉幽灵刹车无解背后，纯视觉自动驾驶隐患巨大

　　图片来源视觉中国
　　文评测尸，作者JeffHill，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。
　　01hr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ModelY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。
　　02hr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AndrejKarpathy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。
　　AndrejKarpathy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ARS4B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ARS4B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Model3和ModelY将取消前毫米波雷达，改由TeslaVision（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。
　　03hr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ModelY、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20212022年的Model3和ModelY，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。
　　04hr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ModelY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JimKeller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。
　　05hr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。
　　Lidarisafool’serrand，Anyonerelyingonlidarisdoomed。Doomed！〔Theyare〕expensivesensorsthatareunnecessary。It’slikehavingawholebunchofexpensiveappendices。Like，oneappendixisbad，wellnowyouhaveawholebunchofthem，it’sridiculous，you’llsee。
　　（ElonMusk在4月22日AutonomyInvestorDay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AndrejKarpathy曾为Musk的言论进行辩护：Youwerenotshootinglasersoutofyoureyestogethere。LiDARsashortcut。AndrejKarpathy
　　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。