激光直射会瞎吗？车企狂推这高端配置但它真安全吗？ ...

晓寒妖妖 · 发表于 2023-2-27 19:45:26

要说有什么装备能代表近两年的汽车技术发展，那么“激光雷达”肯定是其中之一。随着高阶智能辅助驾驶乃至“自动驾驶”技术的快速推广，汽车需要采集的路面信息越来越多，传统的高清摄像头和超声波雷达、毫米波雷达已经“不够用”了。

         于是，为了增加探测范围、提高探测精度和效率，激光雷达被陆续装到了新车身上。
         不过，随着激光雷达陆续上车，关于这类技术装备的讨论也逐渐多了起来。从不同型号激光雷达的探测距离到抗环境干扰能力，乃至设备本身的价格和安装位置的合理性，都是新时代的智能汽车爱好者与极客们非常喜欢讨论的内容。

         但是，对于这种能够发射激光的装置，教授更关心的倒是它的安全问题。
         正如早前有朋友问教授：装着激光雷达的车时刻都在用激光扫射路面，我作为行人，眼睛被它照到了，真的没问题吗？尤其是像我家小孩，躺在婴儿车里要是被激光雷达照到，眼睛出问题了那该咋办？

         还有人问，不同车企推出的新车在激光雷达的安装位置方面也各有不同，主流安装位置是在车顶前端，所谓“装得高看得远”；而有的车企则将激光雷达装在了轮拱的位置，甚至是前保险杠两端；安装位置的不同会不会导致激光照射到人眼睛的角度不同，从而导致受到伤害的风险也不同呢？

         针对这个问题，教授搜集了许多资料，试图从技术原理和行业标准的层面找到答案。
         激光雷达是怎么工作的？它发射的激光危险么？
         首先，激光雷达其实就是激光探测及测距系统（LiDAR），是一套以发射激光束，并根据激光束反射回来的信号探测目标位置、速度等信息的装置。激光雷达的工作原理其实和我们熟悉的毫米波雷达、超声波雷达十分接近，只是用来探测的辐射源变成了激光而已。

         很早以前，激光雷达就被应用在无人驾驶技术的研发中。早期无人驾驶技术使用的激光雷达还是体型较大的机械式激光雷达，而如今量产的车载激光雷达已经普遍用上了MEMS半固态技术，大幅减少的机械运动部件让半固态激光雷达的体积变小，更易于布置在汽车身上。


         随着技术发展，以后全固态的Flash或OPA激光雷达将会成为主流。不过，无论这些结构技术如何变化，车载激光雷达发射的激光波长都是固定的。


         目前主流的车载激光雷达主要使用两种波长的红外光：905nm和1550nm。
         而根据激光的波长，咱们就能推断出它到底会不会对人眼造成伤害。
         首先，我们人类的眼睛能看到的光线波长在390-780nm，超出此范围的光线一般咱们是看不见的，而看不见的光线大多会被眼睛里的水分吸收，因此不会穿透到达视网膜，对眼睛基本不造成伤害。

         从这个原理看，无论是905nm还是1550nm的激光，实际上都是相对安全的；只是由于905nm的波长与人眼可视范围上限的780nm十分接近，因此实际上它还是存在照射到视网膜上导致眼睛受伤的可能性，因此1550nm激光相对来说会更安全一些。

         不过，虽然有伤害风险，但要想达到伤害眼睛的地步，还需要考虑照射的剂量；正如咱们做一次X光检测并不会对身体造成影响一样，被小剂量的激光短暂照射并不会造成伤害。
         安装位置会造成影响么？
         至于安装位置的问题，其实车载激光雷达往往是以横向或纵向扫描的方式工作，它实际上不会死盯着一个位置不动，因此当咱们在街上见到装载着激光雷达的汽车时，它们发射的激光只会短暂扫射到我们的眼睛，不会一直照着不动，因此单次照射时间其实非常短，不会产生什么危险。

         其次，从照射角度来看，安装在车顶的激光雷达当然更有可能以直射角度照射到成人的眼睛，但低角度的激光雷达实际上也会对小孩等身高较低的人造成“直接照射”，所以并不存在“确保安全”的安装位置。

         相比于安装位置和照射角度，激光本身的安全性才是最关键的。
         针对这一点，教授在查找技术资料后感到十分放心。

         这是由于车载激光雷达的功率往往比较低，车载电力系统并不适合驱动大功率的激光设备，而且在国际上对于激光设备也有一套非常明确的分级标准。
         Class I：1类激光，功率小于0.4mW，不会对人体皮肤、眼睛等造成伤害，是“不许特别管理”的安全激光。
         Class II：2类激光，功率大于0.4mW但小于1mW，人眼可以看见这种激光，但在受到激光刺激人自动闭合眼睛之前，激光照射量不会超过安全范围，因此也相对安全，但需要注意避免照射到人眼。
         Class III：3类激光，功率范围达到1mW至500mW，直接照射眼睛会导致伤害，因此需要谨慎使用且一定不能照射眼睛。这种级别的激光大多用于激光笔、扫描仪、演唱会上使用的激光秀设备等。
         Class IV：4类激光，高输出激光，这种激光等级最高，功率也最大，不仅有可能伤害人眼，只要功率足够大，甚至还能进行材料切割、加工等，日常生活中一般较少能接触到。
         目前，在汽车身上搭载的用于为自动驾驶或高阶驾驶辅助系统采集环境数据的激光雷达基本都属于1类激光设备，也就是功率最小，不会对人眼造成伤害的安全设备。

         可是，无论是哪种激光，哪怕它的功率很小，如果长时间照射，始终是存在一定风险的，尤其是905nm波长的激光设备；对于眼睛比较脆弱的婴幼儿，他们往往不会主动转移视线，甚至会盯着眼前的激光雷达长时间看，这样就会导致风险。

         因此，大家在带孩子出门的时候还是尽量避免孩子长时间观察汽车的激光雷达，这就是最稳妥的办法了。
         但总的来说，大家是不必担心眼睛会在被激光雷达照射之后受伤的，而国际上也暂未出现因汽车激光雷达照射而导致失明、视力受损的案例报道。

         不过，因激光雷达照射导致相机损坏的消息倒是有不少。
         教授接触到的最早案例是在2019年的CES展会上，一位记者用相机拍摄某厂商的激光雷达产品时相机CMOS损坏，后来厂家表示愿意为这位记者购买新的相机。
         而最近的例子当属早前网上传得火热的蔚来激光雷达烧坏小米手机相机传感器的视频。

         由于相机里的CMOS传感器能够接收的光线波长比人眼广得多，而且由于需要经过镜头聚焦，且没有晶状体等器官保护，激光会直接照射到传感器上，很容易导致传感器受损。

         不过幸运的是，车载激光传感器功率低，发射的激光在一定距离之外就会出现较明显的衰减，只需要避免近距离特写拍摄正在工作的激光雷达，那么相机在激光雷达面前也是相对安全的。
         教授总结
         为了让高阶辅助驾驶系统变得更安全、更可靠、更好用，安装更精确更高效的探测装备是有必要的；而为了实现真正的全自动驾驶，激光雷达也是一种相当重要的硬件。

         只要车企和硬件供应商能够明确按照标准生产这些激光设备，那么咱们就不必担心眼睛会受到它们影响。

         再者，随着激光雷达越来越广泛的应用，中国汽车工业协会已经发布了一套车载激光雷达检测方法，而关于车载激光雷达的国家标准、ISO国际标准也已经在制定过程之中，相信很快就会发布。
         有了这些标准的限制，相信汽车身上的激光雷达只会变得越来越安全。

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