快科技3月8日消息,随着支持智能驾驶的车辆越来越多,车载激光雷达的出货量也随之水涨船高,对于使用了融合感知方案的汽车而言,激光雷达更是不可或缺。
不过对于激光雷达,不少人也有担忧,毕竟确实出现过激光雷达烧毁相机、监控COMS的情况,那么它对人眼会不会也有伤害?今日,“华为智能汽车解决方案”进行了超详细的解读。
激光雷达(LiDAR)作为智能驾驶系统的核心传感器,其三维环境重建能力为车辆提供了丰富而精确的环境信息,主动发光,不受黑夜光照条件影响的特性,有效地补充了摄像头和毫米波雷达的不足,使得智能驾驶系统更加安全和可靠。
激光器的危险等级被划分为四类:Class 1激光器无害,Class 4激光器具有高危险性,Class 2和3激光器分别具有低和中度危险性。
车载激光雷达属于Class 1激光产品,或者说市面上能量产的车载激光雷达产品,都需要满足Class 1级别标准,其功率和辐射强度远低于对眼睛造成伤害的阈值,因此,在正常使用条件下,车载激光雷达不会对人眼构成威胁。
首先,单脉冲的瞬时能量,可以通过严格控制激光雷达的发射功率来保障,限制其不超出标准要求阈值;
其次,当前市面上主流的车载激光雷达,都是扫描式雷达,以线扫雷达举例,每次发射一条激光线束,覆盖其中某一个位置,借助于转镜的转动,把激光束从左扫到右,从而覆盖一个120的完整画幅,可以参考下图所示,这确保了激光雷达不会一直“盯”着你的眼睛照射,单位面积内的累积能量同样限定在阈值以内。
再来看下人眼的生理构造,人眼主要包含角膜,晶状体和视网膜组成,当激光束进入人眼后,不同波长表现会有些许不同。
市面上当前主流车载激光雷达主要在905nm波长的近红外光波段,少数激光雷达为1550nm的远红外光。
当905nm的激光束进入人眼后,会被角膜和晶状体吸收大部分能量,小部分透射到视网膜上,而1550nm的激光束,几乎会被角膜和晶状体全部吸收,极少会到视网膜上,所以网上就有了1550nm激光雷达比905nm更安全的说法。
诚然1550nm比905nm在人眼安全的功率上限更高些,但如果1550nm的激光器的能量超过法规限制范围,那么它同样会损伤人眼的角膜和晶状体,同理,905nm如果能量超了,也会伤害视网膜。
如下测试实验装置中,接收孔径模拟人眼瞳孔,正常情况下,瞳孔直径为2.5~4mm,遇到强光会收缩,暗室环境瞳孔会放大到5~7mm,本测试采用7mm孔径模拟瞳孔张开能达到的极限场景(即最大通光量),测试距离也是采取最严苛的100mm~1m的距离范围内进行全量测试,随着距离的增加,激光束能量会快速衰减。100mm是人眼能聚焦的最短距离,再近就无法在视网膜成像。
基于如上苛刻的测试场景评估,激光束进入人眼的效率只有1%左右,再被眼球中的水大量吸收,到达视网膜的能量,通常只有人眼损伤阈值的20%左右。
值得一提的是,IEC60825-1标准也同时考虑了皮肤安全,经过实验测算,当前激光雷达的能量才到安全阈值的1%。
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