## Silampari Jurnal Pendidikan Ilmu Fisika
Vol. 4, No. 1, 2022
DOI: https://doi.org/10.31540/sjpif.v4i1.1571 P-ISSN 2654-4105  E-ISSN 2685-9483

## DESAIN LAMPU UTAMA MOBIL DENGAN FILTER POLARISATOR SEBAGAI ANTI SILAU
Mellina Ayu Daynuari 1 , Ayu Amalia 2 , Bayu Setiaji 3 mellinaayu.2020@student.uny.ac.id
1,2,3 Pendidikan Fisika, Universitas Negeri Yogyakarta, Sleman, Yogyakarta,Indonesia
Received : 11 April 2022 Revised: 20 April 2022 Accepted : 30 Mei 2022
Abstract: The  lamp  is  a  part  that  has  an  important  function  on  the  vehicle.  The  function  of  this section  is  to  illuminate  the  road,  besides  that  the  use  of  lights  must  also  provide  comfort  for  the driver,  meaning  that  it  does  not  give  a  glare  effect  when  used.  This  glare  effect  is  caused  because light has a diffuse nature. Therefore, the use of a polarizing filter can convert the light into polarized light.  The  purpose  of  this  research  is  to  design  an  anti-glare  product  using  a  polarizing  filter.  The design  will  be  tested  for  feasibility  through  a  questionnaire  containing  polarizer  explanation materials,  product  design  drawings,  and  product  assessment  statements.  The  method  used  in  this study is a 4D model using two stages of development, namely define and design. The results of the study in terms of the suitability of the type of lamp used obtained very decent results, the percentage of  84.4%,  while  in  terms  of  the  feasibility  of  the  polarized  filter  on  the  lamp  obtained  very  decent results  with  a  percentage  of  90.6%.  To  find  out  more  about  the  feasibility  of  the  designs  made, further research is needed in the form of making products to be tested for feasibility.
Keyword: anti glare, car headlights, polarizer.
Abstrak: Lampu  merupakan  bagian  yang  memiliki  fungsi    penting  pada  kendaraan.  Fungsi  dari bagian  ini  adalah  untuk  menerangi  jalan,  disamping  itu  penggunaan  lampu  harus  juga  memberikan kenyamanan  bagi  pengendara  artinya  tidak  memberikan  efek  silau  ketika  digunakan.  Efek  silau  ini disebabkan  karena  cahaya  memiliki  sifat  menyebar.  Oleh  karena  itu,  pemanfaatan  filter  polarisasi dapat  mengubah    cahaya  tersebut  menjadi  cahaya  terpolarisasi.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah mendesain  produk  anti  silau  dengan  pemanfaatan  filter  polarisasi.  Desain  akan  diuji  kelayakannya melalui  angket  berisi  materi  penjelasan  polarisator,  gambar  desain  produk,  dan  pernyataan  penilain produk.  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  model  4D  dengan  menggunakan  dua tahap pengembangan yaitu define ( pendefinisian), dan design (perancangan)Hasil penelitian dari segi segi  kesesuaian    jenis  lampu  yang  digunakan  memperoleh  hasil  sangat  layak  persentase  84,4%, sedangkan  dari  segi  kelayakan  filter  polarisasi  pada  lampu  memperoleh  hasil  sangat  layak  dengan persentase  90,6%.    Untuk  mengetahui  lebih  lanjut  kelayakan  dari  desain  yang  dibuat  perlu  adanya penelitian lanjut berupa pembuatan produk untuk diuji coba kelayakannya.
Kata kunci: anti silau, lampu utama mobil, polarisator.

## PENDAHULUAN
Penggunaan  lampu  utama  merupakan  hal  yang  penting  ketika  berkendara  pada malam  hari.  Tak  hanya  pada  malam  hari,  sesuai  dengan  Undang-Undang  No.22  Tahun 2009 tentang Lalu Lintas dan Angkutan Jalan, pasal 107 ayat (2) bahwa kendaraan wajib menyalakan  lampu  walaupun  pada  siang  hari  Pada  hakikatnya,  lampu  utama  berfungsi untuk  menerangi  permukaan  jalan  dan  berinteraksi  dengan  penginderaan  lain.
Berdasarkan ketentuan Peraturan Pemerintah Nomor 15 Tahun 2012 terkait lampu pada Undang-Undang  Nomor  22  tahun  2009  terdiri  atas  :  jangkauan  minimum  lampu  utama dekat  dan  jauh,  masing-masing  adalah  40  m  dan  100  m,  berwarna  putih  atau  kuning muda,  berjumlah  dua  buat  atau  kelipatannya,  dipasang  pada  bagian  depan  kendaraan bermotor,  dipasang  pada  ketinggian  tidak  melebihi  1.500  mm  dari  permukaan  jalan, dipasang  tidak  melebihi  400  mm  dari  sisi  bagian  terluar  kendaraan.  Dengan  demikian, jelas bahwa pabrik kendaraan sudah memenuhi standar dalam pembuatan.
Lampu  kendaraan  pada  umumnya  berwarna  kuning  atau  masih  menggunakan  jenis lampu  bohlam.Namun,beberapa  kendaraan  keluaran  terbaru  banyak  yang  menggunakan lampu  utama  dengan  jenis  lampu  LED (Light  Emitting  Diode) berwarna  putih  yang memiliki  kecerahan  yang  tinggi.  Kecerahan  lampu  tersebut  mencapai  100  lumen/watt (Sugiono, 2017). Berdasarkan SNI 7405:2008  (Nasional, 2008) dinyatakan bahwa fluks luminus  maksimum  lampu  utama (dipped  beam) mobil  adalah  600  lumen.  Dilihat  dari hal  itu,  maka  penggunaan  lampu  LED (Light  Emitting  Diode) tidak  menjadi  masalah tetapi  dapat  menjadi  masalah  ketika  pengendara  mengganti  lampu  utama  dengan  jenis lampu HID ( High Intensity Diode) atau LED yang tidak sesuai dengan peraturan (Salati &  Tresia,  2019).  Tingginya  kecerahan  lampu  tanpa  adanya  kontrol  tingkat  intensitas dapat  menyebabkan  kesilauan  terhadap  pandangan  pengendara  dari  arah  yang berlawanan (Kasrani et al., 2020). Sama halnya dari hasil penelitian yang dilakukan oleh (Jospin,  L.  V.,  Baechler,  G.,  &  Scholefield,  2018)  bahwa  bahwa  iluminasi  (pada  jarak yang jauh antara dua mobil) dan sudut antara sumber silau dan mata pengemudi (saat dua mobil  saling  mendekat)  memiliki  pengaruh  dominan  terhadap  silau  disabilitas.  Hal tersebut  dibuktikan  dengan  terjadinya  peristiwa  bus  terjun  ke  jurang  akibat  pengemudi merasa  silau  terkena  sorot  lampu  dari  pengendara  lain  dilansir  dari  surat  kabar  online (Polri,  2021).  Berdasarkan  data  Polri  pada  tahun  2013  sebanyak  6,1  persen  kecelakaan lalu lintas diakibatkan oleh cahaya lampu yang silau (Markas Besar Kepolisian Republik Indonesia, 2013).
Pada prinsipnya lampu utama mobil menggunakan cermin cekung. Hal ini bertujuan untuk memparalelkan cahaya sehingga semua cahaya dapat bergerak lurus dan jangkauan lebih  jauh.  Pengembangan  produk  lampu  utama  terus  dilakukan  hingga  dimunculkan lampu  utama  dengan  berbantuan  lensa.  Menurut  pendapat  (Sugiono,  2017)  model tersebut sangat cocok untuk lampu dekat sedangkan untuk lampu jauh lebih tepat untuk
menggunakan  reflektor.  Skema  sistem  optik  pada  lampu  utama  yaitu  ketika  cahaya dipantulkan  dan  diarahkan  oleh  cermin  cekung,  cahaya  yang  dipantulkan  oleh  cermin cekung  akan  mengarah  ke  bawah  sedangkan  cahaya  yang  mengarah  ke  atas  akan dihalangi oleh lensa sehingga tidak sampai depan (Sugiono, 2017).
Filter polarisasi dapat dimanfaatkan untuk menghindari silau pada lampu kendaraan. Istilah  populer  polarisasi  yaitu  filter  polarisasi  anti  silau  dan  anti  glare  polarisator (Young,  1948).  Pemasangan  kedua  perangkat  filter  polarisasi  cahaya  yaitu  dengan  satu ditempatkan  di  depan  lampu-depan  kendaraan  dengan  sumbu  polarisator  tertentu,  dan lainnya  di  depan  mata  pengemudi  yang  bisa  berupa  kacamata  polaroid  dengan  sumbu polarisasi  yang  tegak  lurus  dengan  filter  yang  sebelumnya.  Dengan  demikian,  cahaya yang keluar dari lampu-depan hampir tidak menyorot pengendara yang berlawanan arah sehingga  tidak  menyilaukan.  Prinsip  optik  pada  filter  anti  silau  ini  berbasiskan  pada sepasang  keping  polarisator  cah  cahaya  tipe  linear.  Sebelum  melewati  keping  pertama, cahaya  yang  bersifat  gelombang  elektromagnetik  ini  terdiri  atas  dua  jenis  medan  yang saling  tegak  lurus,  yaitu  medan  magnet  dan  medan  listrik.  Ketika  cahaya  yang  tidak terpolarisasi  (cahaya  biasa)  melewati  suatu  polarisator,  salah  satu  komponen  medan elektromagnetik  ini  diserap.  Setelah  melewati  polarisator  tersebut  hanya  yang digambarkan  vertikal,  disebut  cahaya  terpolarisasi.  Ketika  polarisator  kedua  dipasang dengan  sumbu  polarisasi  yang  saling  tegak  lurus  (90°)  dengan  sumbu  polarisasi polarisator  pertama  (0°),  secara  teoritis  semua  cahaya  yang  melewatinya  dihalangi olehnya. Dengan kata lain, tidak ada cahaya yang melewatinya. Ini berarti bahwa setelah polarisator  kedua,  tidak  ada  cahaya  (Sugiono,2017).  Berdasarkan  permasalahan  yang telah  dijelaskan  di  atas,  perlu  adanya  desain  lampu  yang  tidak  menyilaukan  ketika menyorot  mata.  Dilihat  dari  prinsip  kerja  filter  polarisasi  maka  dapat  mengurangi  efek silau  akibat  sorotan  cahaya.  Dengan  demikian,  peneliti  berusaha  merancang  desain lampu utama pada mobil dengan prinsip kerja filter polarisasi.

## METODE PENELITIAN/EKSPERIMEN
Jenis penelitian yang digunakan model 4D yang dikembangkan  oleh S.Thiagarajan, Dorothy S.Semmel, dan Melvyn I. Semmel (Thiagarajan, S., Semmel, D.S., & Semmel, 1974)  yang  menggunakan  2  dari  4  tahap  pengembangan  yaitu  define  (pendefinisian), design  (perancangan)  dengan  modifikasi  yang  dilakukan  oleh  peneliti.  Penelitian
pengembangan  yang  akan  dilakukan  berfokus  pada  pengembangan  lampu  utama  mobil anti silau.
Pada  tahap  proses  desain  ini  akan  melalui  2  tahapan  yang  akan  diuraikan  sebagai berikut  :  Tahap  pendefinsian  terdiri  dari  a) Front-end  Analysis .  Terdapat  fakta permasalahan yang menyebabkan perlunya adanya desain inovasi lampu mobil anti silau : (1) Penggunaan lampu mobil  yang menyebabkan silau (2) Terganggunya kenyamanan pengendara  akibat  efek  silau.  b) Studi  Literatur .  Pada  tahap  ini,  kami  melakukan pendefinisian  terhadap  objek  yang  digunakan  dengan  menggalinya  dari  jurnal.  Setelah pendefinisian,  maka  fakta-fakta  yang  didapatkan  digunakan  untuk  menganalisis  desain yang sesuai untuk menyelesaikan fakta permasalahan.  Misalnnya lampu mobil memiliki beberapa  spesifikasi  sesuai  dengan  sifat  lampu  yang  digunakan.  Dalam  penelitian  ini yang digunakan mmerupakan lampu jenis HID dengan tipe h4.
Tahap  Perancangan  ( Design ),  pada  tahap  ini  didasarkan  pada  permasalahan  pada lampu  mobil  sehingga  perlu  adanya  desain  mengenai  lampu  mobil  anti  silau  dan memiliki  tiga  bagian  yang  akan  dijabarkan  sebagai  berikut  :  (a) Material  design . Material yang akan digunakan pada produk lampu yaitu : (1) lampu mobil yang memiliki sifat cahaya yang menyebar dan menyebabkan silau (2) sepasang filter polarisator, yang akan digunakan untuk memfilter cahaya agar cahaya tersebut terpolarisasi sehingga tidak menyebabkan silau (3) lensa yang memiliki spesifikasi dapat meneruskann cahaya tanpa mengubah  sifat  cahaya  yang  sebelumnya.  Kemudian  (b) Format  Selection .  Desain lampu  mobil  ini  dikembangkan  melalui software yang  digunakan  untuk  mendesain produk. (c) Initial Design . Desain awal dari lampu utama yaitu terdiri dari desai lampu, polarisator, dan lensa lampu.
Penelitian  ini  menggunakan  kuesioner  atau  angket.  Kuesioner  yang  digunakan didasarkan  pada  bentuknya  ialah  kuesioner  tertutup.  Kuesioner  terbuka  digunakan sebagai  survei  untuk  mengetahui  apakah  desain  lampu  yang  dibuat  dapat  mengatasi masalah  kesilauan.  Kuesioner  berisi    mengenai  penjelasan  disajikan  berupa  rincian materi mengenai penjelasan materi filter polarisasi dan implementasi dalam lampu mobil, jenis-jenis  lampu  yang  menyebabkan  silau,  peristiwa  silau  dalam  berkendara,  dan  hasil desain  lampu.  Subjek penelitian ini sebanyak 8 orang  yaitu Subjek  penelitian  ini adalah 8 orang  responden  dengan  kriteria  praktisi  atau  pengendara  mobil.  Skala  yang  digunakan  pada kuesioner ini adalah skala likert.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Desain Produk Lampu Mobil Anti Silau dengan Pemanfaatan Polarisator
Proses pengembangan produk menggunakan metode konsep 4D, dari 4 tahap hanya menggunakan  2  tahap  yaitu  sampai  tahap  design  (  perancangan).  Setelah  melakukan tahap tersebut, maka dihasilkan desain lampu mobil sebagai berikut :
Gambar 1. Hasil Desain Lampu
Adapun komponen-komponen yang digunakan antara lain :

## 1. Lensa DFSI
Lensa double freeform surface lens (DFSL) ,lensa  tersebut dapat mencapai distribusi cahaya  yang   akurat  dan  menekan  dispersi  kromatik.  Berdasarkan  penelitian  oleh (Zhu,  Z.,  Peng,  B.,  Yuan,  J.,  &  Xu,  2020),  menunjukkan  hasil  bahwa  lensa  ini efisiensi  area  pencahayaan  melingkar  mencapai  81%  dan  keseragaman  distribusi radiasi  mencapai  91%.  Ditambah  lensa  ini  juga  cocok  untuk  membentuk  berbagai bentuk area pencahayaan dengan tetap mempertahankan efek pencahayaan yang lebih baik.
2. Sepasang filter polarisator
Objek dipasang unuk memfilter cahaya yang silau dengan polarisator. .  Pemasangan kedua  perangkat  filter  polarisasi  cahaya  yaitu  dengan  satu  ditempatkan  di  depan lampu-depan kendaraan dengan sumbu polarisator tertentu, dan lainnya di depan mata pengemudi  yang bisa berupa kacamata polaroid  dengan sumbu polarisasi  yang tegak lurus  dengan  filter  yang  sebelumnya.  Dengan  demikian,  cahaya  yang  keluar  dari lampu-depan hampir tidak menyorot pengendara yang berlawanan arah sehingga tidak menyilaukan. Prinsip optik pada filter anti silau ini berbasiskan pada sepasang keping polarisator cah cahaya tipe linear (Sugiono, 2017).

## 3. Lampu HID tipe h4
Lampu  HID  yang  menghasilkan  intensitas  cahaya  yang  hampir  sama  tetapi  radiasi panas yang lebih tinggi (Simatupang, J. W., Santoso, F. H., Bramasto, R., Afristanto, S. D., & Baheli, 2021). Selain itu Lampu HID memiliki ukuran kelvin  6000 - 8000 , yang  memiliki  warna  putih  kebiruan  yang  sangat  terang.  Ukuran  kelvin  yang  terlalu tinggi inilah yang menyebabkan silau pada pengendara mobil.  Lampu HID jenis H4, dengan  ukuran  kelvin  yaitu  8000  lampu  ini  memiliki  sinar  yang  sangat  terang  dan juga  lampu  ini  biasanya  memiliki  cahaya  yang  menyebar.  sehingga  cahaya  tersebut akan  mengenai  pengendara  dari  arah  berlawanan.  Hal    ini  lah  yang  menyebabkan terjadinya silau pada pengendara kendaraan lain.

## SIMPULAN  DAN SARAN
Berdasarkan penelitian tersebut, terdapat beberapa kesimpulan :
1. Desain  produk  lampu  dengan  pemanfaatan  filter  polarisasi  sebagai  upaya  untuk mengurangi efek silau saat berkendara. Gambar desain yang dihasilkan yaitu :
Model  pengembangan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  model  4D  sampai pada tahap design .
2. Penelitian  yang  kami  lakukan  menghasilkan  sebuah  desain  lampu  utama  mobil  yang dengan diberi polarisator sebagai inovasi anti silau pada kendaran.

## DAFTAR PUSTAKA
Jospin,  L.  V.,  Baechler,  G.,  &  Scholefield,  A.  (2018).  Embedded  polarizing  filters  to separate diffuse and specular reflection. In Asian Conference on Computer Vision , 3–18.
Kasrani,  M.  W.,  Asni,  A.,  &  Putra,  A.  S.  (2020).  Perncangan  Sistem  Pengendalian Kecerahan Lampu Utama Pada Mobil Berbasis Arduino Uno. JTE UNIBA , 5 (1), 1–
5.
Nasional,  B.  S.  (2008). Lampu  utama  untuk  kendaraan  beroda  empat  atau  lebih.  SNI 7405:2008 . Badan Standardisasi Nasional.
Polri,  K.  (2021).  Bus  Terjun  ke  Jurang  di  Jombang  ,  4  Orang  Luka-luka. Korlantas.Polri.Go.Id . https://korlantas.polri.go.id/news/bus-terjun-ke-jurang-di- jombang-4-orang-luka-luka
Salati,  D.,  &  Tresia,  L.  (2019).  Pengaruh  Paparan  Sınar  Lampu  Utama  Kendadaraan Terhadap Penghlıhatan Saat Berkendara. Jurnal Teknologi Dan Manajemen , 17 . Simatupang,  J.  W.,  Santoso,  F.  H.,  Bramasto,  R.,  Afristanto,  S.  D.,  &  Baheli,  H.  M. (2021).  Lampu  LED  Sebagaı  Pılıhan  Yang  Lebıh  Efısıen  Untuk  Lampu  Utama Sepeda Motor. Jurnal Kajian Teknik Elektro , 6(1) , 20–26.
Sugiono. (2017). Peranan Instrumen Optik Pada Mobil . LIPI PPress.
Thiagarajan,  S.,  Semmel,  D.S.,  &  Semmel,  M.  I.  (1974). Instructional  development  for training teacher of exceptional children . Indiana University.
Young, C. J. (1948). US Patent No. 2440133 A (Patent No. 2440133 A).
Zhu, Z., Peng, B., Yuan, J., & Xu, X. (2020). Design method of double freeform surface lens with diffuse reflection. Lighting Research & Technology , 52(2) , 247–256.