激光作為一種“隱蔽”的光源會(huì)毀掉一臺(tái)相機(jī)，同樣這樣的危險(xiǎn)也來(lái)自自動(dòng)駕駛汽車。

CES2019最不起眼也是最讓人擔(dān)憂的事件發(fā)生了，一位自動(dòng)駕駛汽車工程師吉特?雷?喬杜里(Jit Ray Chowdhury)當(dāng)時(shí)正在拍攝一輛由Ridecell公司生產(chǎn)的自動(dòng)駕駛汽車，車上安裝了一個(gè)激光雷達(dá)。

這些激光似乎灼傷了Sony a7R II相機(jī)傳感器，在隨后的照片中，同一位置出現(xiàn)了兩個(gè)紫色的光點(diǎn)，這表明傳感器已經(jīng)損壞。按照常規(guī)的利潤(rùn)，某些類型的直射光——如日食或激光——會(huì)永久性地?fù)p壞相機(jī)的數(shù)字傳感器。

為這款自動(dòng)駕駛汽車制造激光雷達(dá)激光器的Aeye公司表示，喬杜里照片中的兩條紫光條紋是意料之中的?！跋鄼C(jī)對(duì)激光的敏感度是眼球的1000倍。”

這是燈光表演行業(yè)早就知道的事情。除了相機(jī)傳感器，DLP芯片(如視頻投影儀)也可以被直接激光曝光破壞。

自從喬杜里在這個(gè)領(lǐng)域工作以來(lái)，他已經(jīng)用激光雷達(dá)拍攝了各種各樣的自動(dòng)駕駛汽車。他表示，目前在路上的大多數(shù)測(cè)試車輛只使用波長(zhǎng)和強(qiáng)度不會(huì)損壞相機(jī)的激光雷達(dá)。他自己也試過(guò)很多，還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)類似的被損壞情況。

值得注意的是，像Alphabet的Waymo和通用的Cruise這樣的公司已經(jīng)在公共街道上測(cè)試了數(shù)十款使用激光雷達(dá)的汽車一年多了。人們給這些車拍了很多照片，喬杜里表示，暫時(shí)還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)類似相機(jī)損壞的事情。

考慮到自動(dòng)駕駛車輛上搭載的多個(gè)攝像頭傳感器，一方面的擔(dān)憂是激光雷達(dá)是否會(huì)損壞其他車輛上的攝像頭，但另一個(gè)更令人擔(dān)憂的是，激光雷達(dá)是否對(duì)人眼是安全的？

AEye公司的相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，激光雷達(dá)不會(huì)對(duì)人眼構(gòu)成危險(xiǎn)。但他并不否認(rèn)AEye的激光雷達(dá)會(huì)對(duì)相機(jī)傳感器造成損害。但這是否就意味著所有的激光雷達(dá)都是安全的？

自動(dòng)駕駛車輛搭載激光雷達(dá)，其實(shí)并沒(méi)有引起太多人的安全重視，我們傾向于認(rèn)為它們是司空見(jiàn)慣的，我們開(kāi)始忘記這些微小的，通?？床灰?jiàn)的光源能夠?qū)ξ覀兊难劬υ斐捎谰眯缘膫Α?/p>

暴露在激光下會(huì)對(duì)眼睛造成嚴(yán)重的傷害——通常是燒傷和視網(wǎng)膜的直接損傷。傳統(tǒng)的眼睛安全標(biāo)準(zhǔn)只關(guān)注視網(wǎng)膜的損傷，這可能導(dǎo)致永久性損傷和失明。

激光波長(zhǎng)從400納米到1400納米，當(dāng)激光能量被視網(wǎng)膜吸收時(shí)，它會(huì)造成永久性的損害，盡管并不總是立即可見(jiàn)。一旦足夠大的一部分視網(wǎng)膜受損或視神經(jīng)受到直接照射，視力就會(huì)明顯喪失。

激光如此危險(xiǎn)的原因之一是它們的光被準(zhǔn)直成一束小光束，不像燈泡或太陽(yáng)。對(duì)于非激光光源，能量在到達(dá)我們的眼睛之前會(huì)擴(kuò)散到很大的區(qū)域(除非你直視太陽(yáng)——我們都被警告不要這么做，因?yàn)檫@也會(huì)損害眼睛)。

紅外激光器的另一個(gè)特別的危險(xiǎn)是它們?nèi)狈梢?jiàn)性。我們可以直接盯著紅外激光束看，卻看不見(jiàn)它，因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)肉眼根本看不見(jiàn)。最關(guān)鍵的是我們眨眼和轉(zhuǎn)移視線的本能不會(huì)被觸發(fā)，我們也不會(huì)感到不適。

由于我們沒(méi)有避免暴露在紅外激光輻射下的安全意識(shí)（當(dāng)然，也因?yàn)榇蠖鄶?shù)廠商并沒(méi)有警告消費(fèi)者），我們處于暴露時(shí)間足夠長(zhǎng)，造成重大損害的危險(xiǎn)之中。

目前，超過(guò)1400nm（大多數(shù)激光雷達(dá)使用的905nm）的激光波長(zhǎng)會(huì)被角膜和晶狀體強(qiáng)烈吸收，因此損傷的能量通常無(wú)法到達(dá)視網(wǎng)膜。激光產(chǎn)生的光在這個(gè)范圍內(nèi)，低于一定的功率閾值，本質(zhì)上是“視網(wǎng)膜安全的”。

視網(wǎng)膜的安全波長(zhǎng)允許更高的曝光(更長(zhǎng)的曝光時(shí)間和/或更高的功率)，但通常情況下，這些波長(zhǎng)較高的損害(如果有的話)會(huì)對(duì)角膜造成損害。

熱量的多少，以及潛在的損傷，不僅取決于波長(zhǎng)，還取決于功率、光束發(fā)散度、光束質(zhì)量和曝光時(shí)間。與激光造成的視網(wǎng)膜損傷相比，激光造成的大多數(shù)角膜燒傷最終會(huì)愈合，盡管會(huì)非常痛苦。

與其他波長(zhǎng)的激光器相比，目前1550nm范圍內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)之一是相對(duì)的視網(wǎng)膜安全性。（不過(guò)，文中前面提到的Aeye公司推出的針對(duì)汽車市場(chǎng)的AE110，正是使用了1550納米(nm)波段）

1550nm的激光器使用了銦鎵砷化物等材料，而不是硅。它的優(yōu)勢(shì)是人眼中的液體在1550nm波段下是不透明的，因此光線無(wú)法到達(dá)眼睛后部的視網(wǎng)膜。這意味著激光可以在更高的功率水平下工作，而不會(huì)對(duì)眼睛造成安全風(fēng)險(xiǎn)。

但業(yè)內(nèi)人士表示，905nm的激光雷達(dá)在技術(shù)以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上，都相對(duì)成熟，但在安全性上存在一定的隱患。

大多數(shù)激光雷達(dá)公司使用波長(zhǎng)為905nm的激光器，這些波長(zhǎng)對(duì)公司很有吸引力，因?yàn)閭鞲衅骺梢允褂脗鹘y(tǒng)的硅基制造技術(shù)。然而，不利的一面是，這些波長(zhǎng)的激光相對(duì)容易損害人類視網(wǎng)膜。因此，安全要求嚴(yán)格限制激光功率。

但結(jié)果也很明顯。

激光雷達(dá)在惡劣環(huán)境下，傳輸距離以及效果會(huì)大打折扣，傳輸?shù)木嚯x也不夠遠(yuǎn)（實(shí)際效果，并非企業(yè)標(biāo)稱的數(shù)據(jù)，目前市面上的激光雷達(dá)廠商的指標(biāo)大多數(shù)都是在良好的天氣環(huán)境下測(cè)試的數(shù)據(jù)）。

造成這一結(jié)果的，與其工作的功率大小有關(guān)。理論上而言，功率越大，傳輸?shù)木嚯x就更遠(yuǎn)，但功率變大后穩(wěn)定性較難控制，同時(shí)安全隱患也會(huì)增加。

目前的安全法規(guī)，將激光雷達(dá)發(fā)射器的功率普遍限制在了5mw以下。

按照目前正在對(duì)激光對(duì)眼睛的影響進(jìn)行長(zhǎng)期研究，重點(diǎn)是照射的長(zhǎng)期影響。眼睛通?？梢詮浹a(bǔ)小的盲點(diǎn)（不想照相機(jī)可以很明顯看到問(wèn)題），所以通常情況下，直到嚴(yán)重的時(shí)候，人們才注意到損害。

更復(fù)雜的安全標(biāo)準(zhǔn)是，即使在相同波長(zhǎng)下，脈沖激光器也能產(chǎn)生與非脈沖激光器截然不同的效果。而脈沖激光對(duì)眼睛的影響尚不完全清楚。

由于沒(méi)有一種激光是完全對(duì)眼睛安全的，所以研究人員總是建議使用極端小心，人不要直接看激光。同時(shí)，操作激光時(shí)必須使用安全裝置。不過(guò)，這樣的警示，目前在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域并沒(méi)有得到企業(yè)的重視。

激光輻射采取防護(hù)措施主要依據(jù)激光安全標(biāo)準(zhǔn)，它通常規(guī)定了人眼或皮膚承受輻射極限或產(chǎn)品輻射極限。

目前國(guó)際上常用的激光安全標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) ( ANS I Z136)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際電工委員會(huì)( IEC )標(biāo)準(zhǔn) ( IEC 60825)，另外還有世界衛(wèi)生組織(WHO)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ( ISO )標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際輻射防護(hù)協(xié)會(huì) ( IRPA )標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)放射衛(wèi)生局 ( BRH )標(biāo)準(zhǔn)等。

ANS I Z136. 1標(biāo)準(zhǔn)于1973年由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) Z136委員會(huì)制定，現(xiàn)已進(jìn)行多次修訂，是美國(guó)關(guān)于激光安全的第一項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)際上具有較大的權(quán)威性，并被多個(gè)國(guó)家引用。

該標(biāo)準(zhǔn)將激光器按輸出能量、工作波長(zhǎng)、脈寬等參數(shù)劃分成若干個(gè)危害級(jí)別 (劃分的依據(jù)是與損傷閾值直接相關(guān)的輻射量限值 )，再根據(jù)危害級(jí)別制訂詳細(xì)的安全防護(hù)措施。中國(guó)也參靠ANSI，制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)GB7247，目前最新版本已經(jīng)更新到了2012。

目前，還有一些Flash激光雷達(dá)產(chǎn)品采用的是IEC/EN 62471，這是評(píng)價(jià)燈具及燈具系統(tǒng)光生物學(xué)安全的指引，特別詳述了曝光限制，參考量度技術(shù)，分類評(píng)估和光輻射中所有電力驅(qū)動(dòng)的不連貫多頻率光學(xué)危險(xiǎn)之源控制，包括LED產(chǎn)品，但不包括波段距離在200nm至3000nm的激光產(chǎn)品。

無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，參靠的標(biāo)準(zhǔn)都是相似的。關(guān)于激光發(fā)射的限制條件，有一個(gè)較為統(tǒng)一的尺度：MPE最大允許照射量，根據(jù)GB7247.1-2001的官方釋義：正常情況下人體受到激光照射不會(huì)產(chǎn)生不良后果的激光輻射水平。

MPE水平指眼或皮膚受到照射后即刻或長(zhǎng)時(shí)間后無(wú)損傷發(fā)生的最大照射水平，它與輻射波長(zhǎng)、脈寬或照射時(shí)間、處于危險(xiǎn)狀態(tài)的生物組織以及暴露在400nm-1400nm的可見(jiàn)和近紅外輻射中的視網(wǎng)膜成像的大小等有關(guān)。

符合相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)，需要通過(guò)一定的規(guī)格認(rèn)證。目前，通常激光雷達(dá)產(chǎn)品是向美國(guó)的食品及藥品管理局FDA申請(qǐng)，其按激光輸出值的大小將激光設(shè)備分為六個(gè)等級(jí)，即ClassⅠ, ClassⅡa，ClassⅡ，ClassⅢa，ClassⅢb和ClassⅣ。

其中，ClassⅠ級(jí)（功率小于0.4mW） 激光屬于低能量級(jí)激光設(shè)備，它是非常安全的并且可避免所有的靜電危險(xiǎn)。這也是目前大多數(shù)車載激光雷達(dá)產(chǎn)品標(biāo)稱的認(rèn)證。

但國(guó)內(nèi)外針對(duì)激光雷達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)，目前還是主要針對(duì)工業(yè)、商業(yè)、娛樂(lè)、研究、教育及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，車載激光雷達(dá)是一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。也由此造成了在各家激光雷達(dá)公司的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中，對(duì)于激光雷達(dá)的安全性說(shuō)明也不統(tǒng)一。