如今的造車新勢力在自動駕駛和輔助駕駛上投入大量資源,一些中高端車型配備多個激光雷達、毫米波雷達和超聲波雷達,那么這些雷達是否會對人體產(chǎn)生危害,激光雷達有輻射嗎?如何分辨雷達是否安全?下面我們就來詳細解讀。
毫米波雷達的安全問題
無線電和微波對可能造成傷害,但這取決于輸出的功率和能量,如果在足夠短的時間內(nèi)傳輸巨大的能量,就會灼燒人體,但汽車的雷達功率較小,對人體不會造成傷害。如果需要檢測到200米處人體大小的物體,雷達僅需10毫瓦的功率就可以達到效果。這10毫瓦并不集中,而是散布在雷達覆蓋的整個區(qū)域。作為對比,微波爐將 1000 瓦的功率(1000000 毫瓦)集中到一個小體積中來烹飪食物。因此,汽車雷達的功率輸出如果提高1萬-10萬倍,才可能對人體構成威脅。
由于毫米波(77 GHz,波長約為 4 毫米)不會穿透很深,人體會吸收一些沒有返回雷達的能量,但由于功率極小,不存在輻射和燒傷問題。
激光雷達的安全問題
激光雷達近些年才在新能源汽車中普及,其主要原因不是激光雷達近幾年才被發(fā)明,而是早期成本高昂,中型激光雷達的成本與一臺家庭用車相當,主要用于航空航天,近兩年激光雷達的成本大幅下降,因此被汽車制造商使用。激光雷達的優(yōu)點是在測量3D物體時具有高空間分辨率,就是可以更清晰地識別物體。
激光雷達的原理其實很簡單。就像蝙蝠在回聲定位期間使用聲波來記錄反射距離,激光雷達利用激光的光波來執(zhí)行此功能。激光雷達發(fā)送脈沖并測量從物體反射回來所需的時間。由于光速是恒定的,通過測量光束返回所需的時間可以很容易地計算出距離。
相比毫米波雷達,某些類型的激光雷達確實會對人眼造成傷害,常見的激光雷達頻率為 905 納米。在該頻率下,過多的能量會使人眼暫時甚至永久失明。因此如今汽車制造商改用1550 納米的激光,比如蔚來ES8(參數(shù)丨圖片)、理想L9等均采用該波段的激光,眼球內(nèi)的眼液會阻止激光到達眼睛后部的視網(wǎng)膜,而視網(wǎng)膜是眼睛最敏感的部分,眼部液體在可見波長范圍內(nèi)基本上是透明的,1400 納米以下的激光會穿透眼液,但超過1550納米后,激光就無法穿透。
但發(fā)射 1550 納米的高功率激光有可能灼傷眼睛前部的角膜,不能長時間直視激光雷達。更便宜的激光雷達裝置可能會泄漏 900 納米波段的光,如果廠家節(jié)省成本,未來在更低價的汽車上看到激光雷達,就需要注意查看納米波段數(shù)據(jù)。
除了對人眼的危害,激光雷達的另一個問題是有可能損壞攝像頭傳感器,2019年在拉斯維加斯舉行的 CES 電子展上發(fā)生了一起事件,據(jù)報道相機傳感器被 1550 納米激光雷達單元損壞。一名記者在拍攝一輛配備激光雷達裝置的車輛時,相機傳感器出現(xiàn)了斑點,激光燒進了傳感器。
國際激光顯示協(xié)會警告:相機傳感器通常比人眼更容易受到損壞,具體取決于激光源的距離、光束方向和功率。較短的激光脈沖可以更準確地測量距離,但它們需要更高的功率強度,這會影響相機傳感器。
超聲波雷達的影響
超聲波雷達成本最低,通過產(chǎn)生大約 48 kHz 的高頻音頻,發(fā)出超聲波脈沖,使用聲納傳感器和聲音來感知車輛周圍的物體,非常適合低速應用,此時車輛周圍的空氣通常不會快速移動。相比前兩種雷達,超聲波傳感器范圍有限,一般距離只有2.5 到 4.5 米,對人體沒有危害。
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