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滥用激光雷达的危害性评估标准极为原始,并没有为社会高频暴露做好准备。车载激光雷达的滥用对人眼的伤害存在争议,但是在特定条件下可能对高精度摄像器材的伤害是不可逆的,同时可能对夜行动物带来种群灭绝风险。
目前车载激光雷达的波段主要是905nm和1550nm,其中探测距离更强的1550nm是部分激光雷达企业发展的一个重点方向。
1550nm激光雷达之所以可以获得更好的探测距离,其根本原因在于1550nm的激光雷达发射器功率可以被设置到905nm激光器雷达功率的10倍以上。
而之所以可以被设置成这样,是因为激光器的人眼伤害标准。
可以看到,905nm激光器对人眼的损伤很大,特别是对视网膜可能带来不可逆的损伤,所以很多宣传1550nm激光方案的企业就声称1550nm才是未来方向,又安全又探测距离又远。
但是这种观点是很有迷惑性的,因为在实际操作中,1550nm激光由于很容易被雨雾中包含的水滴吸收,而激光器的人眼伤害标准中1550nm激光的安全性较高,所以放开了对其功率的限制,所以1550nm的激光器功率远高于905nm激光器。
更重要的一点,目前所有激光雷达的安全性规范,围绕功率安全的规范都是国际电气标准 IEC-60825标准和美国的ANSI Z136标准。这里有4个核心问题:
1. 无论是IEC-60825还是ANSI Z136,都是通用的工业激光器标准,这些标准发起的初衷面对的都是相对有限的场景。比如说医疗用激光器、工业制造现场的激光器、还有船舶、测绘、军事上使用的激光器。而车用激光器,尤其是如果成为标配,那么整个城市的所有人都会长时间暴露在多重激光器的辐射激光范围内。激光器目前是按照单个激光器满足功率能量标准来设定激光器的安全功率目标的,而且特别是对于1550nm的目标仅仅是不要角膜产生热效应而已。但是标准并没有对如果整个道路和停车场上全都充斥着激光器,那么这些激光器对人体的风险和危害如何监管,是否未来需要进一步限制激光器的使用场景?
美国激光雷达服务商Aeye的CEO曾经在反对900nm附近激光器应用中曾经表示:“你不知道你正在看它,接下来你知道你已经伤害了你的视网膜,这是你余生的永久性损害,”特别是使用双筒望远镜(或任何其他放大装置),900纳米激光器在更远的距离上是危险的。此外,如果激光器发生了故障持续向一个方向发射,那么产生不可逆危害的风险会更高。Aeye的CEO表示依据IEC的标准指导控制在“安全功率”的军用激光器,在美军各种军事设备的滥用下,在美军士兵中已经产生了严重的视觉伤害的案例。
2. 所有激光器所谓人眼安全标准的人体生物学基础科学部分非常陈旧。其实1550nm波长激光对人眼伤害更低的原因和1550nm激光容易被雨水吸收的原因是类似的,因为眼球中的眼液对于1400nm以上的,3000nm以下这段的激光呈现出不透明的状态,所以1550nm波长激光较难穿透眼液破坏正常人的视网膜。但是考虑到我们第1条提到的,关于如果未来我们车辆滥用激光雷达,整个道路及其周边区域还有停车场可能全部覆盖在多重激光照射的范围内,目前并没有那么多的研究和理论对于一些眼部敏感、疾病或者婴幼儿如果长期暴露在激光辐射下的人体安全性影响的评估。这一点的风险其实是存疑的。美国激光雷达应用研究中的报到曾经提及至少发生过1起1550nm波段激光雷达引发的眼角膜病变的案例。
3. 所有的激光雷达激光安全只考虑了人,但是没有考虑到摄像设备与动物安全。这一点可不是危言耸听,2019年CES技术展中就爆出了所谓的激光雷达事件:硅谷工程师Jit Ray Chowdhury使用数码相机拍摄了一辆配备1550nm激光雷达的汽车照片后,在之后的所有照片在相同的位置都发现了传感器损坏的迹象。激光对于像机cmos传感器的损伤其实是很普遍的,但是一般作为娱乐用的激光在可见光范畴,摄影师只要注意不要对这些位置进行拍摄就好了,但是激光雷达使用的是不可见光频段,而且是高频的适用在户外公共场景之中。这种情况的潜在危害是难以估计的。更可怕的是,目前没有行业在认真讨论如果环境中大量使用激光雷达,对与人眼机制类似的动物以及夜行动物会带来何种威胁。根据生物学的研究,很多生物,例如蜜蜂和鸽子,其眼睛的光学敏感机制和人眼类似,那么这些生物的激光安全功率是多少我没有看到过类似的调查。此外,所有夜行动物的风险都非常高,因为激光雷达所使用的波段对于这些动物的眼睛是可见的。而且它们依赖这种特殊的技能来捕食、移动和生存。激光雷达的滥用对于这些动物的影响可能是直射他们眼球的巨型探照灯,而且由于我们人类根本看不到这些光,所以对于他们来说到底这些灯有多亮、损伤有多大,我们毫无概念。
4. 劣质的激光雷达零件可能会在实际应用中超出法规要求。一般来说,1550nm激光雷达会采用多种设计来有效抑制1540nm到1560nm之外波长的激光,但是如果廉价的激光器处于成本控制的目的进行防护降级,可能会在危险的900nm波段以超过法定标准的功率泄露激光,此外还有我们无法预知的故障风险。由于这些激光器的应用场景将会是在户外长期以及大批量的私人使用,所以你无法知道市场上会发生什么。
近年来为了实现停车场内的所谓停车服务,激光雷达在停车场和小区也在高频使用。尤其是一些三激光雷达甚至以上的企业,滥用激光雷达在儿童视线的高度滥发激光,儿童可能在毫不知情的情况下在直视激光源。
【 在 wsnsw 的大作中提到: 】
: 即便是早期型号是直射眼睛有害的功率(这里的有害不是射到就有害,是直射持续一定时间才有害),射到的几率也低得几乎没有。
: 这个我算过,基本要蹲得很近,盯着看才有风险。
: 因为现在几个头部品牌出的基本是可直视规格了,早期激光型号的最小扫描角度很大,基本距离稍微大一点,譬如一个车身长,五米,可能两个扫描点误差就明显大于眼睛了,
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