LAMPU depan adaptif banyak membantu meningkatkan penglihatan pemandu ketika memandu. Teknologi ini dibangunkan supaya tidak mengganggu keselamatan pemanduan supaya suluhan lampu tidak menyilaukan pandangan pemandu lain sama ada dari arah bertentangan atau belakang. Perincian mengenai jenis-jenis lampu depan adaptif sudah kami jelaskan dalam artikel lalu secara panjang lebar.
Dalam sistem lampu depan adaptif, motor pelangkah (stepper motor) digunakan untuk mengawal posisi cahaya lampu depan ketika kereta membelok atau memandu atas permukaan jalan beralun. Artikel kali ini akan menghuraikan lebih mendalam mengenai lampu depan adaptif LED matriks.
BACA >>> #TahukahAnda: Segala Tentang Lampu Depan Adaptif yang Perlu Anda Tahu
Sumber cahaya lampu depan adaptif LED matriks datang daripada set LED dalam unit projektor lampu suluh rendah (low beam) dan lampu suluh tinggi (high beam). Beberapa LED akan dimalapkan mengikut kedudukan kereta yang datang dari depan.
Jadi, hanya kawasan pemandu yang bertentangan dengan suluhan cahaya akan dimalapkan. Sebaliknya kawasan sekeliling kereta itu kekal cerah. Sistem lampu ini turut menggunakan sensor imej untuk mengesan kedudukan kereta bertentangan, dan bergantung kepada pengeluar kerana ada juga menggunakan sensor radar.
Sama juga seperti gambar di atas ketika kereta anda mengekori kenderaan lain. Cahaya lampu depan adaptif LED matriks tidak akan menyuluh terus ke cermin pandang belakang kereta depan. Situasi ini kerap berlaku ketika memandu atas permukaan jalan beralun, atau ketika jarak kereta terlalu rapat (terutama jika kereta belakang lebih tinggi). Memang menyilaukan mata, dan apabila mengalami situasi sebegini, kita biasanya akan biarkan saja orang belakang memotong, ataupun kita sendiri yang memecut laju meninggalkan kereta belakang.
Lampu depan adaptif terdiri daripada pelbagai rekabentuk dan komponen. Antara komponen utama ialah pemacu LED (LED driver), pengurus LED matriks (LED matrix manager), motor stepper, sensor imej dan lain-lain. Semua komponen asas ini perlu sentiasa laju supaya tahap kecerahan dan arah lampu dapat dikawal dengan tepat, cekap dan pantas.
Mari kita ketahui serba sedikit fungsi komponen utama tersebut:
1. PEMACU LED
Fungsi lampu depan adaptif bergantung kepada perubahan paten lampu yang kompleks pada kadar pantas. LED mempunyai kadar pencahayaan lebih laju berbanding sumber cahaya lampu lain (halogen, HID). LED juga lebih cekap tenaga dan memiliki cahaya putih lebih cerah.
Kelebihan ini membuatkan LED sentiasa digunakan dalam industri automotif. Bagi menghasilkan paten lampu yang sesuai untuk lampu depan adaptif, pereka boleh menyusun unit LED dalam lampu depan dan memilih fungsi setiap LED tersebut.
Pereka memerlukan litar khas yang membolehkan LED berfungsi seperti dimahukan, dinamakan pemacu LED (LED driver) untuk mengalirkan arus stabil bagi menjaga warna cahaya LED. Gambarajah di atas ialah contoh struktur pemacu LED untuk aplikasi automotif.
Selalunya, voltan akan mengalir daripada bateri kereta berkapasiti 12V dan boleh diturunkan hingga 6V. Voltan rendah yang tidak dikawal, tidak boleh disalurkan terus kepada LED. Jadi, penggunaan penukar boost diperlukan selepas bateri. Komponen ini akan menghasilkan voltan tinggi terkawal untuk kuasa LED.
Voltan tersebut kemudian akan disalirkan pula ke penukar buck (buck converter) yang bersambung dengan jalur kuasa LED. Setiap jalur LED ada fungsi lampu depan berbeza seperti lampu high beam, lampu low beam, lampu signal, dan lain-lain.
Setiap jalur LED memerlukan jumlah arus berbeza. Penukar buck berfungsi sebagai punca arus ideal bagi memastikan arus elektrik disalurkan berterusan ke jalur LED. Ini untuk menjada warna cahaya LED. Komponen penukar bulk ini direka lebih tahan dan mampu mengelakkan sistem LED mengalami litar pintas. Gambarajah di atas ialah litar pemacu LED dan maklumat tambahan fungsi sistem lampu depan.
2. PENGURUS LED MATRIKS
Pemacu LED berfungsi menjaga warna cahaya dengan mengalirkan arus elektrik secara berterusan. Bagaimanapun, sistem lampu ini memalapkan LED untuk mencipta paten lampu berlainan. Gambarajah di atas ialah contoh modul yang boleh digunakan, dinamakan modulasi lebar-denyut (pulse-width modulation, PWM). Modul ini mengawal lebar denyutan bagi membezakan tahap intensiti LED.
Apabila denyutan tinggi, arus berterusan yang dijana pemacu LED akan disalurkan ke LED. Apabila denyutan rendah, tiada arus disalirkan. Ini membolehkan kawalan dilakukan ke atas intensiti cahaya LED dengan menukarkan kitaran kedudukan denyutan.
Walaupun pereka memalapkan intensiti cahaya daripada 100 peratus kepada 50 peratus, tetapi mata manusia masih tidak dapat membezakan perubahan kecil itu. Jadi, pemacu LED memerlukan modul kitaran lebar-denyut dengan nisbah besar. Contohnya, modul TPS92661 seperti gambarajah atas. Modul ini mampu menghasilkan skala nisbah 300:1 kemalapan cahaya. Kadar nisbah tinggi memberikan perbezaan dari pandangan mata pemandu bertentangan.
3. MOTOR STEPPER
Sistem lampu depan adaptif menggunalan motor stepper pantas dan tepat untuk melaraskan posisi lampu. Fungsi ini bergantung kepada maklumat diperoleh daripada pelbagai sensor, seperti kedudukan stereng, halaju kereta, dan kedudukan kereta bertentangan. Gambarajah skematik di atas menunjukkan fungsi motor stepper untuk aplikasi lampu depan adaptif.
Motor stepper perlu tahan lasak dan sukar rosak supaya tidak berlaku sebarang situasi pemanduan tidak selamat. Jadi, sistem keselamatan perlu ditambah bagi mengesan beban tinggi ke atas motor stepper. Situasi ini dapat dikesan melalui pemantauan terhadap fasa kaitan antara arus belitan (winding current) dan voltan daya elektromotif belakang (back EMF). Lihat gambarajah atas.
4. PENGAWAL SISTEM LAMPU DEPAN ADAPTIF
Satu sistem kawalan menyeluruh diperlukan bagi menggabungkan blok unit dalam litar lampu depan adaptif. Jika tiada unit pengawal ini, litar tidak akan bersambung. Contoh unit kawalan yang boleh digunakan ialah mikropengawal TMS470M daripada pengeluar TI. Unit ini mampu menyokong sistem unit lampu depan adaptif, dan memiliki sistem keselamatan untuk mengelakkan kegagalan litar.
PENUTUP
Artikel ini menceritakan serba sedikit kelebihan lampu depan adaptif LED matriks. Setakat ini, inilah teknologi canggih untuk sistem lampu depan adaptif yang mampu dimiliki pemandu. Litar elektronik membantu merealisasikan teknologi ini dengan membantu pereka memastikan lampu dihasilkan memenuhi piawaian dan intensiti cahaya berterusan. Paling penting, lampu ini tidak akan menyebabkan pemandu dari arah depan atau belakang mengalami masalah silau.
