光達（LiDAR）作為智慧駕駛系統的核心感測器，其三維環境重建能力為車輛提供了豐富而精確的環境信息，主動發光，不受黑夜光照條件影響的特性，有效地補充了攝影機和毫米波雷達的不足，使得智慧駕駛系統更加安全可靠。光達已經逐漸成為高階智慧駕駛系統的必備配置，越來越多地被應用到汽車智慧駕駛系統的硬體中。

1.你可能會問，光達安全嗎？

然而，隨著光達技術的廣泛應用，人們也開始對其是否安全產生一絲擔憂。當我們提到「雷射」這個詞時，很多人可能會想到科幻電影中的高科技武器。而將「雷射」與「雷達」結合在一起而形成「光達」時，其產生的雷射線束，會不會對我們的眼睛造成傷害呢？

2.國際標準如何定義雷射產品

首先，我們來看下權威的國際電工委員會標準（IEC 60825-1：2014），對雷射產品是如何定義的？雷射的危險等級分為四類：Class 1雷射無害，Class 4雷射具有高危險性，Class 2和3雷射分別具有低和中度危險性。車載雷射雷達屬於Class 1雷射產品，其功率和輻射強度遠低於對人體眼睛造成傷害的閾值。因此，在正常使用條件下，車載雷射雷達不會對人眼構成威脅。或者說市面上能量產的車載雷射雷達產品，都需要滿足Class 1級標準。“Class 1”就像是雷射雷達的“身份證”，有了這張“身份證”，車載雷射雷達才能算合格產品。

3.技術原理解讀雷射雷達安全性

再者，從技術原理來看下這個問題。人眼是否受到傷害，主要取決於雷射發出的能量密度是否超過人眼可接受的閾值。

能量密度：看的是「單脈衝的瞬時照射能量」和「持續長時間照射後的單位面積內的平均累積能量」。首先，單脈衝的瞬時能量，可以透過嚴格控制光達的發射功率來保障，限制其不超出標準要求閾值；其次，目前市面上主流的車載雷射雷達，都是掃描式雷達，以線掃雷達舉例，每次發射一條雷射線束，覆蓋其中某一個位置，借助於轉鏡的轉動，把激光束從左到右，從而覆蓋一個120°的完整畫幅，可以參考下圖所示，這確保了激光雷達不會一直「盯」你的眼睛照射，單位面積內的累積能量同樣限定在閾值以內。

非掃描式(上) vs 掃描式雷射雷達(下)示意圖

再來看下人眼的生理構造，人眼主要包含角膜，水晶體和視網膜組成。當雷射光束進入人眼後，不同波長表現會有些不同。市面上目前主流車載雷射雷達主要在905nm波長的近紅外光波段，少數雷射雷達為1550nm的遠紅外光。當905nm的雷射光束進入人眼後，會被角膜和水晶體吸收大部分能量，小部分透射到視網膜上，而1550nm的雷射光束，幾乎會被角膜和水晶體全部吸收，極少會到視網膜上，所以網路上就有了1550nm雷射雷達比905nm更安全的說法。

但實際上，基於上文描述，光達的能量只要控制在人眼可接受的閾值內都是安全的，不存在誰比誰更安全的說法。誠然1550nm比905nm在人眼安全的功率上限更高些，但如果1550nm的雷射器的能量超過法規限制範圍，那麼它同樣會損傷人眼的角膜和水晶體。同理，905nm如果能量超了，也會傷害視網膜。

4.還有疑慮？再看看實驗結果怎麼說

最後，再從國際標準測試下的數據來量化看下這個問題，如下測試實驗裝置中，接收孔徑模擬人眼瞳孔，正常情況下，瞳孔直徑為2.5~4mm，遇到強光會收縮，暗室環境瞳孔會放大到5~7mm，本測試採用7mm孔徑模擬瞳孔張開能達到的極限場景（即最大通光量），測試距離也是採取最嚴苛的100mm~1m的距離範圍內進行全量測試，隨著距離的增加，雷射光束能量會快速衰減。100mm是人眼能聚焦的最短距離，再近就無法在視網膜中成像。

基於如上嚴苛的測試場景評估，雷射光束進入人眼的效率只有1%左右，再被眼球中的水大量吸收，到達視網膜的能量，通常只有人眼損傷閾值的20%左右。值得一提的是，IEC60825-1標準也同時考慮了皮膚安全，經過實驗測算，目前雷射雷達的能量才到安全閾值的1%。所以，通過人眼安全Class 1嚴格認證的車載雷射雷達產品，對人眼和皮膚都是沒有危害的。

5.多雷射雷達環境的安全性問題

最後，再探討下多雷射雷達環境的安全性問題。隨著智慧駕駛技術的不斷進步，越來越多的車輛開始採用光達來提高感知能力。有小朋友開始擔心，滿大街的都是裝光達的車，是否以後門都不敢出了，這種多光達環境是否會對人眼安全產生新的影響？

目前來看，最惡劣的場景莫過於大路口並排多車等紅綠燈，行人從斑馬線穿過的場景，並排4~5車道已經是非常大的主幹道，激光雷達的數量並不會無限增加，如上圖示意。

分析多光達對人眼的影響，主要從三方面考慮：交疊區距離，匯聚機率，匯聚時長。

1.交疊區距離：

基於幾何原理，多台光達要形成交疊區，數量越多，交疊區離雷達的距離越遠，從上圖所示，4台光達光束交疊區最近距離為行人所處位置，分別離4台雷射雷達的距離為（6米，3.5米，3.5米，6米），能量隨距離快速衰減，經過測算，距離到達6米後，到達視網膜的能量快速衰減到人眼損傷閾值的1%以內，路口二排三排的車幾乎可以忽略不計，空間角度上就大幅抵銷了多光達的能量累積；

2.匯聚機率：

基於上文的原理分析，光達採用的是掃描方式，要讓多台光達在同一時間匯聚到7mm孔徑的瞳孔上的機率微乎其微，經過測算，這個機率是億分之一的量級；

3.匯聚時長：

即使T1時刻，4台光達非常湊巧匯聚到一點上了，T2時刻，隨著光達轉過一定角度後，光束便無法再匯聚在瞳孔上，從時間角度避免能力累積。

綜上所述，不管單雷射雷達，還是多雷射雷達，其發射出的雷射光束在正常使用條件下，不會對人眼構成實質的威脅。國際標準如IEC 60825-1的製定和執行，以及雷射雷達製造商對產品安全的嚴格把控，都為人眼安全提供了堅實的保障。光達作為智慧駕駛的核心技術，正在發揮越來越大的作用。從網路影片可以看到，裝載了雷射雷達的高階智慧駕駛系統所提供的主動安全AEB煞車能力，大幅降低突發的碰撞風險，正在避免一次又一次的交通事故。