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解读汽车激光雷达和毫米波雷达对人体的影响是不是真的存在辐射问题

发布日期:2024-07-17 02:16:08 作者: 超声波气象站

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  如今的造车新势力在无人驾驶和辅助驾驶上投入大量资源,一些中高端车型配备多个激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达,那么这些雷达是否会对人体产生危害,激光雷达有辐射吗?如何分辨雷达是否安全?下面我们就来详细解读。

  无线电和微波对会造成伤害,但这取决于输出的功率和能量,如果在足够短的时间内传输巨大的能量,就会灼烧人体,但汽车的雷达功率较小,对人体不会造成了严重的伤害。如果需要检测到200米处人体大小的物体,雷达仅需10毫瓦的功率就可以达到效果。这10毫瓦并不集中,而是散布在雷达覆盖的整个区域。作为对比,微波炉将 1000 瓦的功率(1000000 毫瓦)集中到一个小体积中来烹饪食物。因此,汽车雷达的功率输出如果提高1万-10万倍,才可能对人体构成威胁。

  由于毫米波(77 GHz,波长约为 4 毫米)不会穿透很深,人体会吸收一些没有返回雷达的能量,但由于功率极小,不存在辐射和烧伤问题。

  激光雷达近些年才在新能源汽车中普及,其主要原因不是激光雷达近几年才被发明,而是早期成本高昂,中型激光雷达的成本与一台家庭用车相当,主要用于航空航天,近两年激光雷达的成本大幅下降,因此被汽车制造商使用。激光雷达的优点是在测量3D物体时具有高空间分辨率,就是可以更清晰地识别物体。

  激光雷达的原理其实很简单。就像蝙蝠在回声定位期间使用声波来记录反射距离,激光雷达利用激光的光波来执行此功能。激光雷达发送脉冲并测量从物体反射回来所需的时间。由于光速是恒定的,通过测量光束返回所需的时间可以很容易地计算出距离。

  相比毫米波雷达,某些类型的激光雷达确实会对人眼造成了严重的伤害,常见的激光雷达频率为 905 纳米。在该频率下,过多的能量会使人眼暂时甚至永久失明。因此如今汽车制造商改用1550 纳米的激光,比如蔚来ES8、理想L9等均采用该波段的激光,眼球内的眼液会阻止激光到达眼睛后部的视网膜,而视网膜是眼睛最敏感的部分,眼部液体在可见波长范围内绝大多数都是透明的,1400 纳米以下的激光会穿透眼液,但超过1550纳米后,激光就无法穿透。

  但发射 1550 纳米的高功率激光有可能灼伤眼睛前部的角膜,不能长时间直视激光雷达。更便宜的激光雷达装置可能会泄漏 900 纳米波段的光,如果厂家节省成本,未来在更低价的汽车上看到激光雷达,就必须要格外注意查看纳米波段数据。

  除了对人眼的危害,激光雷达的另一个问题是有可能损坏摄像头传感器,2019年在拉斯维加斯举行的 CES 电子展上发生了一起事件,据报道相机传感器被 1550 纳米激光雷达单元损坏。一名记者在拍摄一辆配备激光雷达装置的车辆时,相机传感器出现了斑点,激光烧进了传感器。

  国际激光显示协会警告:相机传感器通常比人眼更容易受到损坏,具体取决于激光源的距离、光束方向和功率。较短的激光脉冲可以更准确地测量距离,但它们需要更高的功率强度,这会影响相机传感器。

  超声波雷达成本最低,通过产生大约 48 kHz 的高频音频,发出超声波脉冲,使用声纳传感器和声音来感知车辆四周的物体,很适合低速应用,此时车辆四周的空气通常不会快速移动。相比前两种雷达,超声波传感器范围有限,一般距离只有2.5 到 4.5 米,对人体没有危害。

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