2016 年 Tesla Model S 一名車主在高速公路上發生車禍身亡，由於當時 Tesla Model S 處於自動駕駛模式狀況下，這起車禍引發了大眾對於自動駕駛技術安全性的質疑。事故發生一年後，美國交通運輸安全委員會發表了調查報告，車主在行駛過程中沒有按照 Tesla 的要求，將手始終放在方向盤上，且多次不顧駕駛系統發出的警報，最終導致事故發生。
在一年前車禍身亡的 Tesla Model S 車主 Joshua Brown 是一位 Tesla 品牌的忠實愛好者，他駕駛 Tesla Model S 行駛在美國佛羅里達高速公路上時，直接撞向正前方的拖車且沒有任何減速，在極高速度下撞擊導致 Joshua Brown 車禍身亡。由於 Tesla Model S 有設置自動駕駛功能，且這功能主要是行駛高速公路時使用。這起 Tesla Model S 的車禍中最受關注的就是無人駕駛系統的安全性，Tesla 是否技術還未成熟就急於將這功能推向市場，且缺乏應變機制。
經過長達一年的調查，美國交通運輸安全委員會發表 Tesla Model S 事故調查報告。調查後確認在行駛過程中 Joshua Brown 沒有將手放在方向盤上，儘管收到 7 次系統警報，警報共持續 37 分鐘，平均速度是每小時 74 英里（約時速 120 公里），超過行駛道路每小時 65 英里（約時速 105 公里）的限速，在車禍發生前，系統沒有接收到任何人為減速操控。
美國交通運輸安全委員會得出的結論與先前美國高速公路安全管理局的調查結果一致。兩份調查報告都表明，在車禍發生前和發生時沒有任何緊急制動或碰撞警告發出。
Tesla 公司在事故發生後一個月曾發文稱，司機和無人駕駛系統都沒有注意到白色拖車。光線充足的白天，白色的車輛並不容易辨識，另外拖車底盤較高，無人駕駛系統的定位系統認為車可以順利通過，導致接近拖車時沒有減速，最終 Tesla Model S 的擋風玻璃部分直接撞上拖車底部。
Tesla 在 2016 年 9 月大幅升級無人駕駛系統，將基於鏡頭的位置感測系統調整為雷達感測系統，雷達能更準確地感知路上的障礙物，障礙物的形狀和顏色不會對辨識的準確率產生影響，如果系統發出警告後司機仍沒有把手放在方向盤上，無人駕駛系統會自動關閉。
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