WO2006080830A1 - Sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil - Google Patents

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WO2006080830A1
WO2006080830A1 PCT/MX2005/000010 MX2005000010W WO2006080830A1 WO 2006080830 A1 WO2006080830 A1 WO 2006080830A1 MX 2005000010 W MX2005000010 W MX 2005000010W WO 2006080830 A1 WO2006080830 A1 WO 2006080830A1
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WO
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parking
control system
portable device
system based
parking control
Prior art date
Application number
PCT/MX2005/000010
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmuth Alexander Rueckert De Hoyos
Original Assignee
Rueckert De Hoyos Helmuth Alex
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Publication date
Application filed by Rueckert De Hoyos Helmuth Alex filed Critical Rueckert De Hoyos Helmuth Alex
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    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F17/00—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
    • G07F17/24—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for parking meters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08—Payment architectures
    • G06Q20/12—Payment architectures specially adapted for electronic shopping systems
    • G06Q20/127—Shopping or accessing services according to a time-limitation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G07B15/02—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07F17/00—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
    • G07F17/0014—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for vending, access and use of specific services not covered anywhere else in G07F17/00

Definitions

  • the present invention relates to a Parking Control System based on a Portable Device to control the use and collection in public or private parking by using external electronic devices that examine said device through a wired or wireless communication link .
  • a Parking Control System based on a Portable Device to control the use and collection in public or private parking by using external electronic devices that examine said device through a wired or wireless communication link .
  • the interaction between the external electronic device and e! Parking Control System to validate the device deduct credit in parking time, recharge credit in parking time or perform other tasks, such as: the extraction, collection, processing and transmission of data, establish routes, profiles of! System user profiles! distributor of! system, profiles! inspector who watched the parking place, generate reports, etc.
  • the vehicle park tends to grow day by day, a trend that creates the need to establish more public and private parking spaces.
  • parking meters which depend on a coin operated clock.
  • the parking meters are installed in the parking area regularly located on the sidewalks of the street, these devices usually charge a fee depending on the area of the city in which it is located and regularly the charge is for 15-minute time intervals allowing you to User cover up to 2 hours of parking time.
  • the above operation scheme requires that the user be at! As much of the expiration of the parking time to make a recharge to the parking meter and avoid infractions for non-payment, this represents a problem especially in the central areas of the cities.
  • Receipts are usually placed inside! such a vehicle that can be easily inspected visually by an inspector.
  • the charging system in a public or private parking lot is standardized in an hourly or fractional charge, which means paying for parking time that does not
  • Some parking lots use printed receipts with the time of entry and exit of the parking lot and others simply write on a card the time of arrival and departure time to calculate the payment that the user must make. These systems have a disadvantage that the cards can be easily altered, or that they will be reflected in the utilities of the parking place owner.
  • the proposed invention seeks to solve the problems that traditional systems generate, with the benefit that the user has total control over the acquired time.
  • traditional applications for parking control the user must acquire the parking permit usually having a minimum of parking time; this has the disadvantage that e! User buys more time than originally required or purchases less than estimated time causing parking violations.
  • the user upon arrival and when switching on or activating the device, deducts credit at the time of parking.
  • the user upon arrival and when switching on or activating the device, deducts credit at the time of parking.
  • the user upon arrival and when switching on or activating the device, deducts credit at the time of parking.
  • the user ends the use of the parking space he deactivates or deactivates the device with Jo which stops e! credit discount so you will pay exactly for the parking time used.
  • Ef electronic device that the user carries contains credit in parking time purchased in advance.
  • the device can be configured by the seller with different credit amounts and each device can have different parking areas that discount credit at different ranges or rates that are also depending on the time, time and day.
  • the apparatus also contains elements that allow the transfer of information in two ways between said apparatus and an examining device. This information channel can be used to recharge the device credit, for validation, inspection, data extraction, data collection, data processing and data transmission, contained in the device or in the examining device.
  • the current state of art in electronics allows the possibility of discarding the device once the useful life has ended or reused the device several times once the expiration time has ended using credit recharge.
  • US Patent 6,577,248 uses a mobile telephone device to perform the collection operations and is sent by this channel to a computer that integrates a special program for its processing which implies a serious problem of homologation of the apparatus of mobile telephony as well as additional charges for the use of the channels.
  • US Patent 6,812,857 of Kassab incorporates parking meter units with data transmission and reception by means of stationary receiver transmitters
  • the Finnish patent application PCTYFt01 / 00026 of Payway OY incorporates an area charging system, where information is sent in the form wireless
  • Another object of the invention is e! to provide a parking control system based on a portable device, which according to its design, is of general use, portable, easy to program, rechargeable several times and disposable when its useful life has ended or when the power source (battery) ) extinguishes.
  • Another object of the invention is to provide a parking control system based on a portable device, which, as a result of its design, allows interaction, from within the vehicle, between it and an examining device of the portable terminal type by means of one or two way communication through e! use of RF radio frequency signals.
  • Another object of the invention is e! to provide a parking control system based on a portable device that, as a result of its design, allows the interaction of the device object of this patent with another equal device.
  • Another object of the invention is to provide a parking control system based on a portable device that, as a result of its design, is capable of performing Radio frequency communication using encryption and de-encryption conditions which allow a validation of the authenticity of the device as well as secure mechanisms for credit recharge.
  • Another object of the invention is e! to provide a parking control system based on a portable device that, as a result of its design, allows different types of parking areas to be selected, which implies the possibility of applying different rates, even credit per event could be discounted, regardless of time that the vehicle use the parking lot, providing an apparatus for use both in the public and private sphere.
  • Another object of the invention is to provide a parking control system based on a portable device that, as a result of its design, allows its personalization through the use of personalized variables such as the inclusion of a PIN (identification number personal), biometrics, etc., to avoid the misuse of this device in case of theft or loss.
  • PIN identification number personal
  • biometrics etc.
  • Another object of the invention is to provide a parking control system based on a portable device that, due to its design, allows to establish a database of routines, both for users and Sos inspectors for better control.
  • Another object of the invention is to provide a parking control system based on a portable device which, due to its design, allows, by means of an external device either wired or wireless through a communication link of a or two ways; subtract, collect, process and transmit data associated with the use of the device for immediate or subsequent analysis or processing, and can generate as many reports as required.
  • Another object of the invention is to provide a parking control system based on a portable device that, as a result of its design, allows with pertinent modifications, to be used as a prepaid device for various additional functions.
  • FIG. 1 is a block diagram of! proposed system.
  • FIG. 2 is a physical implementation of the disposable apparatus 1.
  • the FiG. 3 is a schematic block describing the elements contained in the disposable apparatus 1.
  • FIG. 4a to 4g is a flowchart presented schematically of a program executed in e! disposable device 1.
  • F! G 1 When the user arrives in his vehicle 2 to the parking area where e! system is available, turn on the device shown in! a F! G 2 by pressing a momentary switch available in! a interface 7.
  • the device responds to the user visually through the use of Suz 6 emitting diodes (LEDs) or via Sound or on a glass screen! Liquid (LCD).
  • the visual interface 6 is also used to indicate to the user the amount of credit available in the device.
  • the user needs to leave the device 1 inside the vehicle 2 in a place close to the front or façade window so that the visual or electronic inspection of the device can be carried out by the inspectors.
  • Integrated into the device 1 there is a wireless interface that allows the external interrogation of the device outside the vehicle 2.
  • a parking inspector using a terminal or handheld 5 interrogates! device 1 using the wireless communication interface 4.
  • the radio frequency energy 3 generated by Sa interface 4 initiates a communication link 3 between e! device 1 and a handheld computer 5.
  • the duplex (two-way) communication link 3 allows information to be shared between 1 and 5 while allowing the program to be contained in 5 to verify whether device 1 is authentic or The amount of credit available if this is desirable. If the device 1 has not been energized by the user, it is not present, it is invalid, the credit has ended or Ia Selected parking area is wrong; the actions performed by e!
  • the program executed in 5 will depend on the parking administration application that the operator (or service concessionaire) wishes to carry out and could be, among other things, the printing of infringements in situ, and the storage of the information contained in the devices 1, which They have already been validated or interrogated during a work shift, or even the communication of said information through "bat" type processes, or in real time of Sa information to administrative databases, for the generation of statistics and performance reports.
  • the handheld 5, can be an electronic PDA type diary or any other device, that allows fas facilities for the processing of information and that can be improved by adding printers, wireless communication links such as GPRS, CDPD or WiFi for remote access in real time. Ef device 5 can also be improved, by adding the global positioning system or GPS, to allow obtaining route statistics of the inspection process. Additionally, the wireless interface 4 can be incorporated into the handheld computer 5 as well as the simplification of 4 and 5 for applications with lower requirements and low cost, even being the same device described in this patent, so that the transfer is allowed of information between them through the means of communication described in this document.
  • the preferred method for this invention describes a communication link 3 of the duplex or full-duplex type between apparatus 1 and the handheld 5.
  • the foregoing can be simplified, by means of a simplex link (of one way) of communication, in e! which apparatus 1 continuously transmits information once it has been turned on by the user.
  • the use of a simplex communication scheme limits the possibilities of the application, in addition to compromising the security of the system, but it is a viable alternative in the proposed invention.
  • a proposed implementation for e! apparatus 1 is shown in FIG 2 and detailed in F! G 3.
  • the proposed implementation for 1 is based on a microcontroller unit 14, which integrates all the required peripheral elements such as! or are: Non-Volatile Memory,
  • the microcontroller unit 14 also incorporates a central CPU processing unit, ROM memory for storing! program and RAM for the storage and processing of variables.
  • the microcontroller unit 14 also contains the input and output elements to interact with the rest of the system.
  • a device like the MSP430F110 from Texas Instruments, can be an example of a microcontroller unit, which incorporates all the above features, with added ultra-low energy consumption.
  • the visual user interface 6 is impiemented using iuz emitting diodes (LED) D2 to D5.
  • LED iuz emitting diodes
  • the LEDs that are turned on and off by the output ports C_LED_D2 to C_LED_D5 under e! control of the program stored in ROM and executed by the CPU contained in the microcontroller unit 14.
  • Interface 7 which interprets user interactions, is implemented by means of Sos switches S2 to S5.
  • the opening or closing of a membrane switch or silicone key is detected by the input ports M_S2 to M_S5, whose signals are read and interpreted by! program contained in the control unit 14.
  • the precision in time is generated by an internal oscillator contained within 14 and which is tuned by a crystal resonator 16.
  • the time base of 32,768 Khz is used to implement a real time clock such as Ia industrial practice
  • the power consumption of the device 1 must be very low since the power supply is based on a low-cost lithium battery 13, as can be e! CR2025 standard model.
  • the previous condition is one of the reasons to select the MSP430F1101 for the implementation; However, the use of other devices from different manufacturers is also feasible.
  • Communication link 3 is established using an integrated transceiver (transceiver) 10 via an antenna 9.
  • E! Element 10 communicates with the microcontroller, through a series of communication signals and employs an asynchronous method for data transfer.
  • the C_DATA_OUT and CJDATAJN signals are used for bit-by-bit transmission (bit, minimum data element). Between 10 and 14.
  • the C_CLK signal can be used for synchronizing the data transfer between 10 and 14 during transmission or reception and the C_CTLR signal is used for flow control.
  • the current state of the art allows multiple alternatives for the implementation of! transceiver circuit 10.
  • the device AT88RF1001 of the manufacturer Atmei Semiconductors was selected as it provides a standard interface for the RF-ID (Radio Frequency Identification) technology under the USE / IEC 14443 standard! which allows two-way communication.
  • RF-ID Radio Frequency Identification
  • Other options like e! MB78R118 device from! Fujitsu manufacturer based on the standard ⁇ SO / IEC 15693 can serve as another viable alternative.
  • the above options allow compatibility with the RF-ID technology designed for short-range applications. It is obvious that the empfeo of proprietary schemes can also be used, for example, e! use of radio frequencies type MfS (ISM industry! Medica! and Sc ⁇ entif ⁇ c) of use Yes in!
  • the integrated circuit can also provide power to the mtcrocontro ⁇ adora unit 14.
  • the integrated circuit can also provide power to the mtcrocontro ⁇ adora unit 14. The above allows that, for this communication process to take place, it is not necessary that the battery 13 be connected by means of the switch 15 (Sl ⁇ .
  • the apparatus described in Figure 3 also shows a wired interface 19 which, through a connector and signal adjustments, allows interaction between the microcontroller unit 14 using a plurality of signals 17 towards an external communication or storage device (not shown) .
  • the interface 19 also provides the coupling means 18 to offer the possibility of supplying power to the apparatus through said interface 19 or by reversing the diode D6 it is possible that the device supplies power to the external device. Therefore, it can be deduced that through the use of a wired interface it is possible to have access to any external storage media such as memory cards such as S! M, SD, MMC, SMART-CARD's that allow reading and / or writing of variables for the credit update and / or the authentication of! device.
  • any external storage media such as memory cards such as S! M, SD, MMC, SMART-CARD's that allow reading and / or writing of variables for the credit update and / or the authentication of! device.
  • a wired interface can also be used as a means to transfer the application program to the microcontroller unit or as an alternative means to RF communication performed by 10 through the use of protocols Synchronous or asynchronous communication of serious topology! or parallel as Io are the HC, SPI, JTAG, BDM to name some industry standards.
  • microcontroller 14 Since battery 13 provides a very low amount of energy to increase to! circuit, the microcontroller unit 14 must operate in an ultra-low power consumption mode of operation that is controlled by e! program executed in ROM.
  • the excess energy can be used to increase to! rest of fos circuits.
  • the energy can be coupled through the antenna 9 which induces the voltage S_VRF 5 that contributes to the energy supplied by the battery 13.
  • the above is done by means of a coupling element such as diode 11 (D1).
  • D1 diode 11
  • the above scheme can be used to interact with the microcontroller unit 14, when the switch 15 (S1) is open (battery 13 disconnected) allowing inventory control, credit transfer or forced invasion, when the device 1 has not
  • ⁇ rnicrocontroller 14 (or a state machine that performs the operations currently performed by 14) in a single integrated circuit or CHiP.
  • Another alternative of implementation may be the use of microcontroller units 14 that integrate e! transceiver circuit 10 in e! same packing
  • the rnicrocontroller unit 14, used for this implementation executes the program, responsible for the tasks necessary to carry out the user interface, communication and storage and transfer of information to and from the handheld computer 5, through the RF transceiver 10, The antenna 9 and the wireless interface 4.
  • the program is also responsible for storing the current credit in RAM, as well as for
  • the program has been coded using a linear technique, but the use of a multitasking coding technique can be implemented on the same platform.
  • the program is described in Figures 4a to 4g and has been simplified to highlight the important aspects of the implementation, it being obvious that its operation can be changed, improved or simplified.
  • the existence of a microcontroller unit 14 within 1, the availability of a real time clock !, user interface 7 and 6 allow variations of the fadementation described herein. Attributes such as the use of rates depending on the time, day, week or month, can be easily established since the microcontroller unit 14 provides the means to do the above.
  • the unit 14 will execute the POWER_ON_VAUDATON routine shown in 104.
  • the above routine is described in FIG 4b and its operation is based on the fact that 14, It allows data to be written or read from its internal Flash memory, which also serves as ROM. The previous feature allows the data to be kept in memory, even in the absence of a supply voltage source.
  • the first process executed in 120 is READ_FLASH_DATA, whose output is a variable of one byte or a sequence of bytes (octets), which must have a known unique pattern.
  • Branch 122 compares that the data read from the Flash memory, have the known value, if they have it, the device is considered as valid and a new pattern or plurality of different patterns to which it was read will be written into the memory by means of the routine WR! TE_FLASH_DATA 124, E!
  • the process will generate a flag at 123 or 125, with a value that indicates the status of the operation, when the program is resumed in main program 100.
  • the value of the flag will depend, whether or not the result of the operation had or not success; if for some reason the battery 13 was disconnected from the device 1, when the program re-executes the process 120 by means of! flow started at 100, e! Sa operation result will be successful.
  • the above allows one and only one ignition cycle of!
  • the device 1 could again be re-activated by means of a transfer of data under RF communication that could be used to rewriting the factory values contained in the patterns verified in 121. The above could be feasible, in situations where it is desired to re-activate devices to which Jes attempted to make a fraud.
  • the branch 105 asks for the output flags of POWER_Ofv ⁇ _VAL ⁇ DAT (OM. Yes! The flag indicates a non-valid value, the process SHOWJNVALID 106 will be executed.
  • the process 106 generates a visual sequence in the interface 6 that is unique and that faith indicates to the user that the device must be discarded or recycled. The sequence is carried out by turning on and off the cut-off signals C_LED_D2 to C_IED_D5 and that in turn turn on and off the visuafes indicators D2 to DS that will obey the particular pattern
  • the signed SLEEPJNVALiD 107 process is executed.
  • the microcontroller unit 14 configures its internal peripherals to a "sleeping" state where all oscillators are stopped.
  • the control unit is configured to reactivate or "wake up” 141 by means of a change in the logic states in the switches of 7 or activity in the transceiver 10.
  • the program executes an instruction, which starts e! "asleep" status 142. If any of the configured events occur, the oscillators are automatically initiated and an interrupt attention subroutine (not shown) is executed.
  • the interruption routine transfers the program directly to conditional branch 143, to determine the nature of the event. Yes e!
  • TRANSFER_DATA The subroutine 160 called TRANSFER_DATA is described in FIG 4d and its coding is responsible for receiving data 161 from the handheld 5 sent via the wireless interface 4 to the antenna 9 and decoded by the transceiver 10. Once ios data is received, can be decrypted using standard or proprietary encryption algorithms, if this functionality is desired.
  • the data is encoded within of a frame, which contains commands and values. Commands are interpreted and executed in 163 and can be used to make changes or collect values stored in volatile memory, records or RAM elements contained within 14.
  • the program will respond to the requested command, by means of a packet or frame that is assembled and encrypted in 164, to later be transferred to a transceiver 10 which in turn, will modulate and transmit the data by the antenna 9, to be received by the handheld 5 by means of Sa wireless interface 4, making use of the radio frequency energy 3, generated by ef transceiver 10.
  • the decision branch 166 verifies if the received command was a restart of the device 1 (reset). If the previous condition is false, the subroutine will continue its execution through 168 in 140. If the condition is true, the program will exit 160 using route 167, the previous one will take e! program control aE point 1 1 1, in the main program 100 described in FlG 4a.
  • the previous action can be used if, for example, the command sent by 5, was ef of a change of values in non-volatile locations of the memory, which are used to verify if the device is valid, so that they can be Initialized to factory values, in case of credit expiration or attempted fraud.
  • condition verified in 105 if the condition verified in 105 is true, it means that the device is valid and that it is ready for operation. The user is notified of this condition using the 5HOW-VALlD 108 process. The process
  • OPERATION 1 10 will be terminated and the program control will continue on route 1 12 to process 106, called SLEEPJNVALID, described previously.
  • process 106 called SLEEPJNVALID
  • an internal timer peripheral is programmed at 14, to generate a periodic interruption, using e! oscillator of
  • EE process 191 represents a RAM record or variable, which contains an initialized value during the power-up of the device 1. Each time the timer generates an interruption, the variable is decremented, so that if, for example, the timer is set to wake up at 14 every 0.5 seconds and the expiration value of 1 is 6 months, ef value loaded in the variable during e! lit of 1 will be 31,356,000.
  • process 191 When the value of the EXPIRATfON variable reaches 0 (which indicates that 6 months have elapsed since the device was switched on by means of 8), process 191 will exit the OPERATlON 180 process, directly to process IV! AiN 100 using route 189,190 and 11 1.
  • the above will take control of the program to! SLEEPJNVALID 107 process that was already described in previous paragraphs.
  • the previous action can be used to have an expiration date for device 1, allowing product mobility. If a user acquires device 1, he will have the possibility of using it for a period of 6 months (for this example) until it is automatically invalidated.
  • the decision branch 183 will take the execution of the program to the PARKING routine 184.
  • This process 200 described in FIG 4f determines the specific switch, which was activated using the routine 201 which decodes the signals M_S2 to M_S5 and generates associated variables, to each of the signals so that the branches of decision 202,203 and 204 can direct the execution of the program, to the specific rate corresponding to the parking area selected by the user.
  • the different parking areas 205, 206 and 207 will deduct the available credit to! user, using different time ranges.
  • the credit discount range is equivalent to having different rates for each of the different zones allowed.
  • the first step is to indicate to the user, through process 221, the parking area that was selected.
  • the foregoing allows a visual feedback with 1, by means of the visual interface 6 so that the user can verify if the selection was suitable.
  • e! process 221 will turn on LED D2, using some special pattern periodically.
  • Sa PRESCALER variable is loaded with the desired discount rate at 222.
  • the operation of this preferred implementation is based on the discount of a variable called CREDlT, the cua! it is initialized to a value when the device is first energized by means of switch 15 by ef process 109 in main program 100.
  • the value with which Sa variable is loaded is decremented each time the timer activates a signal indicating that it is time to decrease it, the decrease is made until the variable reaches 0, which would mean that the total credit has expired.
  • the CREDIT variable is loaded with 50 hours eE vafor using a 0.5 second reshuffle. This means that the CREDIT variable is loaded with a value of 360,000 (half seconds).
  • the PRESCALER configuration ef process 223 configures the peripheral timer within 14, so that an event is generated every certain time value, for this example, the timer is configured to automatically generate an event every 0.5 seconds.
  • Decision branch 224 awaits the occurrence of the event generated by the timer, when the event occurs, the value contained in PRESCALER is decremented.
  • the PRESCALER variable is used to change the discount range, if the value of PRESCALER is for example equal to 2 for zone 2 r it would imply that the discount or decrement of Sa variable CREDlT will be carried out every time 2 events are generated in the timer . This means that the rate for Ea zone 1 is more 'expensive ' than for zone 2 since for the previous one the credit is discounted at a slower rate.
  • the above applies to the rest of the more complex zones and pre-scaling schemes, They can be used to obtain different discount resolutions, allowing a bigger difference between the rates.
  • the route for the credit discount is initiated by process 228, which will show a! user through the visuaE 6 interface, the amount of credit remaining in the device 1.
  • the above can be done by the intermittence of! associated light emitting diode (D2 to D5). Intermittence may be for a brief moment of time (enough to be visible). For this preferred precipitation, the light emitting diode D2 will flash, if the remaining amount of credit is between 100 and 90% (FIG 2), D3 will clear if the credit is between 89% and 50% and in similar form for Sos diodes D4 and D5. E) previous procedure, allows the user the possibility of knowing that e! device has been turned on, in addition to the remaining credit in it.
  • the light emitting diodes in or, will flash each time an event in the timer is generated, to allow a continuous visual inspection when the device 1 has been activated.
  • the CREDiT variable is decremented 229 and subsequently verified at 230, to determine if it has reached the value of 0. If a value of 0 is reached, the process will be terminated and the program control will be transferred to SLEEP JMVALID 103 in the main program 100, via route 234, 189, 190 and 111.
  • the above action means that the credit has expired and that unit has ceased to be valid. If the CREDET variable has a value other than 0, the decision branch 231 verifies by activation of any of the switches contained in 7.
  • a switch is activated by the user, the switch is decoded at 232 and validated at 233. Validation at 233 can be of value (selection of a specific switch) coupled with an anti-rebound filter, to eliminate normal contact electrical noise in any mechanical switch. If the switch is valid, the process will be terminated following route 235 Ia which will take control of! program ai process 1 SO through 195 so that e! device 1 is turned off or off (the user returned to his vehicle and turned off device 1 by activating the associated switch) to then wait for an activation event to happen in 182.
  • the program checks for communication activity in transceiver 10 by means of 236, if activity is detected, the routine
  • TRANSFER_DATA 237 will be executed and will perform all possible operations previously
  • This control system for parking based on a portable device works as follows: Once the Mega user to a parking place, you must turn on your portable device and select the zone by means of 7, that is; select the rate charged by said parking. Once the device has been switched on and the zone is selected, the device previously charged with credit at parking time will begin to discount said credit.
  • the portable device can be monitored by a handheld terminal by using one- or two-way radio frequency, so that the parking inspector can know the status of said portable device and store or transmit it in time real said states to generate usage and route statistics.
  • Another way to use this device is when the user makes use of the parking place equipped with physical examination devices which detect the entry of the vehicle carrying the device, which may be on or off. On departure from! Play parking ef device examiner again detects the device and then discounts the credit based on the rules provided, may be by time, by event or any other combination.
  • V Portable device with one or two-way communication system
  • r Vl Portable device that incorporates personalization systems by different methods, whether they are aliphanumeric, biometric, etc.
  • V IL System that allows accurate monitoring of both the device and the tasks performed by the parking inspector, a! create a database that is stolen, collected, processed and transmitted through Eos wired or wireless communication links, fX. Advance sale of parking usage time, X. Exact control of time used or sold,
  • XVIEI Device with prepaid system, to be discounted in various events, purchases or user needs, regardless of the use in parking lots.
  • This system allows the operator or owner of! Parking keep accurate control of parking time sold, make advance sales, reduce the cost of acquiring parking control equipment.
  • This system allows statistics to be carried out very quickly and avoids Sos fraud by employees or users, and also provides the advantage that the user knows exactly how much he is discounting from! Credit in parking time since the same user takes control of! use of credit, with the advantage that credit is only discounted for the effective time of use of a parking space.
  • This system allows a more simplified and economical operation than the conventional ones since; The parking place inspector does not have to handle money, coins or bills, there are no parking machines to empty or repair, middle managers and attos can accurately monitor each inspector's routines.

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Abstract

Sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil, preferentemente en forma de tarjeta, que contiene una unidad microcontroladora, una batería, una antena, una pantalla, teclas y conectores para tarjetas de memoria. La unidad microcontroladora contiene a su vez una unidad de procesamiento central, un reloj, una memoria ROM del tipo flash y una memoria RAM. La memoria ROM almacena un saldo de tiempo de aparcamiento y un programa para decrementarlo cuando un usuario pulsa el botón correspondiente tras estacionar su vehículo La pantalla presenta información sobre el estado de la tarjeta, la zona de estacionamiento seleccionada al pulsar el botón, el saldo consumido y/o el tiempo restante, entre otras. Un vigilante de aparcamiento puede revisar esta información empleando un terminal de mano que se comunica mediante enlace inalámbrico con el aparato situado en el vehículo.

Description

SISTEMA DE CONTROL DE ESTACIONAMIENTO BASADO EN UN APARATO PORTÁTIL
ANTECEDENTES Y CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un Sistema de Control de Estacionamiento basado en un Aparato Portátil para controlar el uso y cobro en estacionamientos públicos o privados mediante Ia utilización de dispositivos electrónicos externos que examinen a dicho aparato a través de un enlace de comunicación alámbrica o inalámbrica. A través de este enlace se establece la interacción entre el dispositivio electrónico externo y e! Sistema de Control de Estacionamiento para poder validar ef aparato, descontar crédito en tiempo de estacionamiento, recargar crédito en tiempo de estacionamiento o Ia realización de otras tareas, como: Ia extracción, recolección, procesamiento y transmisión de datos, establecer rutas, perfiles de! usuario del sistema, perfiles de! distribuidor de! sistema, perfiles de! inspector que vigiía el lugar de estacionamiento, generar reportes, etc..
Ei parque vehicular tiende a crecer día con día, tendencia que crea !a necesidad de establecer una mayor cantidad de lugares de estacionamiento tanto públicos como privados.
TradicionaSmente utilizar un lugar, ya sea público o privado, para estacionar el vehículo implica un cobro al usuario por el uso de dicho lugar para estacionamiento. En los lugares públicos esta tarea Sa realizan !os parquímetros, que dependen de un reloj operado con monedas. Los parquímetros son instalados en Sa zona de estacionamiento regularmente ubicadas en las aceras de la caile, estos aparatos normalmente cobran una tarifa dependiendo de fa zona de ía ciudad en Ia que se encuentre y regularmente eí cobro es por intervalos de tiempo de 15 minutos permitiéndole ai usuario cubrir hasta 2 horas de tiempo de estacionamiento. El esquema de operación anterior requiere que el usuario esté a! tanto del vencimiento del tiempo de estacionamiento para hacer una recarga al parquímetro y evitar las infracciones por falta de pago, esto representa un problema sobre todo en las zonas céntricas de las ciudades.
Otros enfoques impiican máquinas dispensadoras que emiten recibos en papel para ei usuario. Los recibos son colocados usualmente dentro de! vehículo de tai manera que puedan ser inspeccionados fácilmente de manera visual por un inspector.
Por lo general, el sistema de cobro en un estacionamiento público o privado, se estandariza en un cobro por hora o fracción, Io cual implica pagar por tiempo de estacionamiento que no
i se usará. Algunos estacionamientos utilizan recibos impresos con Ia hora de entrada y salida del estacionamiento y otros simplemente escriben sobre una tarjeta Ia hora de llegada y Ia hora de saiida para de esta forma calcular el pago que debe hacer el usuario. Estos sistemas tienen fa desventaja de que las tarjetas pueden ser alteradas fácilmente, ¡o que se verá reflejado en las utilidades del propietario del lugar de estacionamiento.
La invención propuesta busca solucionar ¡os problemas que los sistemas tradicionales generan, con el beneficio que el usuario tiene un control total deϊ tiempo adquirido. En fas aplicaciones tradicionales para el control de estacionamiento, el usuario debe adquirir el permiso para estacionarse teniendo usualmente un mínimo de tiempo de estacionamiento; esto tiene !a desventaja de que e! usuario compra mas tiempo del originalmente requerido o compra menos del tiempo estimado causando infracciones de estacionamiento. Con fa invención propuesta el usuario ,desde su arribo y al encender o activar el aparato, descuenta crédito en tiempo de uso de estacionamiento. Cuando ef usuario termina ef uso del espacio de estacionamiento desactiva o apaga e¡ aparato con Jo cual detiene e! descuento del crédito de modo que pagará exactamente por el tiempo de estacionamiento utifizado. Ef aparato electrónico que el usuario porta, contiene crédito en tiempo de estacionamiento comprado anticipadamente. Dependiendo de la aplicación, el dispositivo puede ser configurado por el vendedor con diferentes montos de crédito y cada dispositivo puede tener diferentes zonas de estacionamiento que descuentan eí crédito en diferentes rangos o tarifas que están también dependiendo del tiempo corrido, hora y día. El aparato contiene también elementos que permiten Ia transferencia de información en dos vías entre dicho aparato y un dispositivo examinador. Este canal de información puede ser usado para recargar el crédito del dispositivo, para Ia validación, inspección, extracción de datos, recolección de datos, procesamiento de datos y transmisión de datos, contenidos en el aparato o en el dispositivo examinador. Ei estado actual def arte en electrónica permite fa posibilidad de desechar el aparato una vez que Ia vida útil ha terminado o reutilizar varias veces el aparato una vez que el tiempo de expiración ha terminado usando recarga de crédito.
La implantación de un sistema basado en la invención propuesta da al usuario la libertad y el control para usar el tiempo a medida que es consumido y permite utilidades por anticipado por unidad vendida a Ia municipalidad u organismo encargado de la administración de Sos estacionamientos, además de Ia comodidad y sencillez en ef proceso de Ia inspección del estacionamiento a! emplear un método de validación electrónica que es rápido y que evita que ei inspector o personal de servicio de estacionamientos tengan que manejar dinero. Los sistemas tradicionales para e! cobro en un estacionamiento de vehículos implican a su vez una serie de problemas e inconvenientes entre los que se puede mencionar:
A. Elevados costos de equipamiento, operación y mantenimiento en los estacionamientos públicos (entendiéndose aquellos en donde Ia municipalidad instala sistemas de parquímetro tradicional de monedas). Implica un aparato de parquímetro por vehículo además de cuadrillas de inspectores, supervisores e inspectores que vacíen ¡os parquímetros; manejo de monedas en gran escala, reparaciones frecuentes debido a! vandalismo y fallas en los equipos.
B. Elevado costo de equipamiento, operación y mantenimiento en los estacionamientos privados (entendiéndose aquellos en donde fas personas o empresas instalan equipos para ei control vehicular en estacionamientos, pudiendo ser de diferentes tipos, normalmente equipos que emiten un recibo de papel, con el día, Ia hora y eí minuto impreso), implica un alto costo de adquisición de dicho equipo, no impide el fraude o falsificaciones de recibos. Si se daña ef acceso al estacionamiento ía pérdida es mayor, requiere personal capacitado y el encargado del estacionamiento maneja dinero.
Se han hecho algunos intentos por resolver esta problemática de los parquímetros tradicionales incorporando elementos de electrónica. Tal es el caso de ¡a patente US 3,999,372 de Park Control, !nc. Que se refiere a un parquímetro convencional con un dispositivo electrónico emisor receptor que sensa Sa presencia del vehículo estacionado. Otro ejemplo puede ser la patente US 4,173,272 de la empresa sueca AB Transporteknik, que describe una parquímetro convencional de monedas y una unidad electrónica, usando microprocesadores y relojes a tiempo real así como memorias para almacenaje de programas que realicen las tareas propuestas por dicha patente. Estas patentes apenas se asoman a una verdadera solución de los problemas para el cobro en un estacionamiento.
Otras soluciones se han intentado, como la propuesta por Myoung-Kook en la solicitud PO7KR01/O1755 en donde utilizan sistemas de reconocimiento de imagen y medios inalámbricos para el cargo de las tarifas de estacionamiento. Este sistema implica una sofisticación innecesaria y costosa. Se han ímplementado incluso sistemas que hace uso de tecnologías de telefonía celular complicadas y muy rebuscadas, como la propuesta por Duncan industries Parking Control Systems Corp. en Ia PCT/US9S/08267. En esta patente se plantea un sistema estacionario para acceso al lugar de estacionamiento. Por otra parte, !a patente US 6,513,711 de Ia empresa sueca Modul-System AB, implica un proceso complicado y costoso utilizando un teléfono móvil para indicar ios montos utilizados en tiempo de estacionamiento que serán cargados a la tarjeta de crédito de! usuario. La patente US 6,577,248 de fa misma empresa, utiliza un dispositivo de teléfono móvil para realizar ¡as operaciones de cobro y se envía por este medro a una computadora que integra un programa especial para su procesamiento io cual implica un serio problema de homologación del aparato de telefonía móvil así como cargos adicionales por el uso de los canales. La patente US 6,812,857 de Kassab incorpora unidades de parquímetro con emisión y recepción de datos por medio de transmisores receptores estacionarios, ia aplicación de patente finlandesa PCTYFt01/00026 de Payway OY incorpora un sistema de cobro por áreas, en donde Ja información se envía en forma inalámbrica.
Los sistemas están evolucionando constantemente para tratar de solucionar e! problema del cobro en ios estacionamientos y buscan que dicha solución pueda ser utilizada por ía gran mayoría de las personas.
En Ia actualidad, los medios electrónicos se están convirtiendo, en el principal componente de un parquímetro, como los empleados en ¡a patente US 5,442,600. En ella se incorpora un dispositivo dentro del vehículo para medir el tiempo de estacionamiento. Se están empleando también ías tarjetas electrónicas en donde se puede seleccionar fa zona y ef costo por zona como las mostradas en las patentes US 4,730,285, US 4,717, 815 y US 5,309,414 que se complican al tener que seleccionar Sa zona de estacionamiento.
Como bien puede pensarse, la utilización de parquímetros convencionales de monedas en el caso de estacionamientos públicos han resuelto, de manera parcial, ef problema hacia el cobro por el uso de un lugar para estacionamiento de vehículos; sin embargo, se deben evafuar los costos de equipamiento, operación y mantenimiento; costo que eroga Ia municipalidad con cargo al contribuyente. En el caso de tratarse de estacionamientos privados, los problemas son similares. En ninguno de los casos es posible evitar fraudes, vandalismos y pérdidas que hacen de estos sistemas poco redituables.
Con Ia finalidad de suprimir éstos y otros inconvenientes, se pensó en el desarrollo del "Sistema para Control de Estacionamiento basado en un Aparato Portátil" que se pretende proteger por medio del presente escrito, pues se trata de un aparato integrado por una unidad microcontroladora, integrada a su vez por: Memoria No Volátil, Memoria Flash, Reloj de Tiempo Real, Unidad de Procesamiento Central, Memoria ROM y Memoria RAM7 además de contar con los requerimientos de entrada y salida de !a señal para interactυar con e! resto de! sistema en forma alámbrica e inalámbrica. Si es inalámbrica es a través de un receptor- transmisor de señales de radio frecuencia y si es alámbrica es a través de cualquier medio externo de almacenamiento como Io podrían ser tarjetas de memoria tipo SIM, SD, MMC SMART-CARD's. A través de estos enlaces de comunicación, mediante el programa que tiene aímacenado y (os dispositivos con los que ¡nteractúa, es posible que dicho dispositivo realice diferentes funciones, principalmente e! cobro exacto por uso de estacionamiento permitiendo incluso cambiar las zonas o tarifas según se requiera o descontar crédito o adicionar crédito en tiempo de uso de estacionamiento o hacer cobros por evento, así como extraer, recolectar, procesar y transmitir datos en forma síncrona o asincrona con ios cuales podra generar bases de datos para su uso inmediato o posterior.
Es un objeto de Ia invención propuesta ei proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil, de muy bajo costo, que permita un cobro exacto y por anticipado de tiempo de uso de estacionamiento y el cual, debido a su diseño y materiales, resuelve ios problemas antes descritos en el rubro de los estacionamientos, evitando !as grandes erogaciones e ineficiencias de ios sistemas tradicionales y permitiendo e! retiro o coexistencia de los sistemas de parquímetro tradicionales.
Otro objeto de !a invención, es e! de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátif, que conforme a su diseño, sea de uso general, portátil, de fácil programación, recargable varias veces y desechable cuando su vida útil ha terminado o cuando ía fuente de poder (batería) se extingue.
Otro objeto de Ia invención, es el de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil, que como resultado de su diseño, permite ía interacción, desde dentro del vehículo, entre éste y un dispositivo examinador del tipo terminal de computadora portátil por medio de comunicación de una o dos vías mediante e! uso de señales de radio frecuencia RF.
Otro objeto de Ia invención, es e! de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, como resultado de su diseño, permita Ia interacción de el dispositivo objeto de esta patente con otro dispositivo igual.
Otro objeto de la invención, es ei de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, como resultado de su diseño, sea capaz de realizar ía comunicación de radio frecuencia utilizando aigoritmos de encriptación y des-encriptación fos cuales permiten una validación de ia autenticidad deí dispositivo así como mecanismos seguros para !a recarga de crédito.
Otro objeto de !a invención, es e! de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, como resultado de su diseño, permite seleccionar diferentes tipos de zonas de estacionamiento lo cuaϊ implica ia posibilidad de aplicar diferentes tarifas, incluso se pudiera descontar crédito por evento, independientemente del tiempo que el vehículo use el estacionamiento, proporcionando un aparato de uso tanto en Ia esfera pública como en Ia privada.
Otro objeto de Ia invención, es el de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, como resultado de su diseño, permite su personalización mediante ei uso de variables personalisada como pudieran ser Sa inclusión de un NIP (número de identificación personal), biometría, etc., para evitar e¡ mal uso de dicho aparato en caso de robo o extravío.
Otro objeto de !a invención, es el de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, debido a su diseño, permite establecer una base de datos de las rutinas, tanto de los usuarios como de Sos inspectores para un mejor control.
Otro objeto de Ia invención, es el de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, debido a su diseño, permite, mediante un dispositivo externo ya sea en forma alámbrica o inalámbrica a través de un enlace de comunicación de una o dos vías; sustraer, recolectar, procesar y transmitir datos asociados al uso del aparato para su inmediato o posterior análisis o procesamiento, pudiendo generar tantos reportes como se requieran.
Otro objeto de Ia invención es el de proporcionar un sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil que, como resultado de su diseño, permita con fas modificaciones pertinentes, usarse como un dispositivo de prepago para diversas funciones adicionales a! control de estacionamiento. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG.1 es un diagrama en bloque de! sistema propuesto.
La FIG.2 es una implementación física del aparato desechable 1.
La FiG. 3 es un bloque esquemático describiendo los elementos contenidos en el aparato desechabfe 1.
Las FIG. 4a a 4g es un diagrama de flujo presentado esquemáticamente de un programa ejecutado en e! aparato desechable 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Un método preferente para ¡levar a cabo Ia invención, será descrito con referencia a las figuras.
La aplicación de Ia invención es descrita en la F!G 1. Cuando el usuario llega en su vehículo 2 a ¡a zona de estacionamiento donde e! sistema está disponible, enciende el aparato mostrado en !a F!G 2 presionando un interruptor momentáneo disponible en !a interfaz 7. Ei dispositivo responde al usuario en forma visual mediante eí uso de diodos emisores de Suz 6 (LED's) o por medio de sonido o en una pantalla de crista! üquido (LCD). La interfaz visual 6 también es empleada para indicar af usuario Ia cantidad de crédito disponible en ei dispositivo. El usuario requiere dejar el aparato 1 dentro dei vehículo 2 en un lugar cercano a ía ventana frontal o fateraí de modo que ¡a inspección visual o electrónica del dispositivo puede ser llevada a cabo por ios inspectores.
Integrado en el aparato 1 existe una interfaz inalámbrica que permite Ia interrogación externa deí dispositivo por fuera del vehículo 2. Un inspector de estacionamientos usando una terminal o computadora de mano 5 interroga a! dispositivo 1 empleando Ia interfaz de comunicación inalámbrica 4. La energía de radiofrecuencia 3 generada por Sa interfaz 4 inicia un enlace de comunicación 3 entre e! aparato 1 y !a computadora de mano 5. El enlace dúplex (de dos vías) de comunicación 3 permite que ¡a información sea compartida entre 1 y 5 permitiendo a su vez que ei programa contenido en 5 verifique si el dispositivo 1 es autentico o ¡a cantidad de crédito disponible si esto fuera deseable. Si el aparato 1 no ha sido energizado por el usuario, no se encuentra presente, es inválido, el crédito a terminado o Ia zona de estacionamiento seleccionada está equivocada; las acciones realizadas por e! programa ejecutado en 5 dependerán de Ia aplicación de administración de estacionamiento que desee realizar el organismo operador (o concesionario del servicio) y podría ser entre otras cosas ía impresión de infracciones in situ, e¡ almacenamiento de ia información contenida en los dispositivos 1 , que ya han sido validados o interrogados durante un turno de trabajo, o inclusive Ia comunicación de dicha información mediante procesos tipo "baten", o en tiempo real de Sa información a bases de datos administrativas, para Ia generación de estadísticas y reportes de desempeño.
La computadora de mano 5, puede ser una agenda electrónica tipo PDA o cualquier otro dispositivo, que permita fas facilidades para eí procesamiento de información y que puede ser mejorado agregando impresoras, enlaces de comunicación inalámbrica como el GPRS, CDPD o WiFi para acceso remoto en tiempo real. Ef dispositivo 5 también puede ser mejorado, agregando el sistema de posicionarniento global o GPS, para permitir la obtención de estadísticas de rutas del proceso de inspección. Adicionaimeníe, Ia interfaz inalámbrica 4 puede incorporarse dentro de Sa computadora de mano 5 así como Ia simplificación de 4 y 5 para aplicaciones de menores requerimientos y bajo costo, pudiendo ser incluso ei mismo dispositivo descrito en esta patente, de modo que se permita Ia transferencia de información entre eüos mediante !as vías de comunicación descritas en este documento.
Es importante hacer notar, que el método preferente para esta invención, describe un enlace de comunicación 3 del tipo dúplex o full-duplex entre aparato 1 y Ia computadora de mano 5. Lo anterior sin embargo puede ser simplificado, mediante un enlace simplex (de una sola vía) de comunicación, en e! cual el aparato 1 transmite continuamente información una vez que ha sido encendido por el usuario. EI uso de un esquema de comunicación simplex, limita las posibilidades de Ia aplicación, además de comprometer Ia seguridad def sistema, pero es una alternativa viable en ia invención propuesta.
Una implementación propuesta para e! aparato 1 es mostrada en Ia FIG 2 y detallada en Ia F!G 3. La implementación propuesta para 1 está basada en una unidad microcontroladora 14, que integra todos ios elementos periféricos requeridos como !o son: Memoria No Volátil,
Memoria Fíash y Reloj de Tiempo Real. La unidad microcontroladora 14, también incorpora una unidad central de procesamiento CPU, memoria ROM para el almacenamiento de! programa y memoria RAM para eí almacenamiento y procesamiento de variables. La unidad microcontroladora 14 también contiene los elementos de entrada y salida para interactuar con el resto deí sistema. Un dispositivo como el MSP430F110 de Texas Instruments, puede ser un ejemplo de una unidad microcontroladora, que incorpora todas las características anteriores, con ef agregado de un ultra-bajo consumo de energía.
La interfaz visual de usuario 6, es impiementada usando diodos emisores de iuz (LED) D2 a D5. Los LED que son encendidos y apagados por los puertos de salida C_LED_D2 a C_LED_D5 bajo e! control del programa almacenado en ROM y ejecutado por el CPU contenido en Ia unidad mícrocontroíadora 14.
La interfaz 7, que interpreta las interacciones del usuario, se implementa por medio de Sos interruptores S2 a S5. Para esta interfaz, Ia apertura o cierre de un interruptor de membrana o tecla de silicona es detectada por los puertos de entrada M_S2 a M_S5, cuyas señales son leídas e interpretadas pore! programa contenido en Ia unidad rrticrocontroladora 14.
La precisión en el tiempo, es generada por un oscilador interno contenido dentro de 14 y que es sintonizado por un resonador de cristal 16. Para esta irnpíementación, ía base de tiempo de 32.768 Khz es empleada para implementar un reloj de tiempo real como es Ia práctica industrial La unidad mtcrocontrofadora 14, basada en el circuito integrado MSP430F11G1, contiene también un osciiador interno basado en un circuito tanque capacitivo-resistivo el cual permite tener mayores velocidades de procesamiento al CPU, para las operaciones críticas en tiempo, en secciones del programa que Io requieran o para permitir una interacción adecuada con los elementos externos a ¡a unidad microcontroladora 14 que así Io requieran.
Es importante recalcar que e! consumo de potencia del dispositivo 1 deberá de ser muy baja ya que ía fuente de alimentación está basada en una batería de litio de bajo costo 13, como fo puede ser e! modelo estándar CR2025. La condición anterior es una de las razones para seleccionar el MSP430F1101 para Ia implementación; sin embargo, eí empleo de otros dispositivos de diferentes fabricantes es también factible.
El enlace de comunicación 3 se establece utilizando un transmisor-receptor (transceptor ) integrado 10 mediante una antena 9. E! elemento 10 se comunica con el microcontrolador, por una serie de señales de comunicación y emplea un método asincrono para 3a transferencia de datos. La señales C_DATA_OUT y CJDATAJN son empleadas para transmisión bit a bit (bit, elemento minimo de dato). Entre 10 y 14. La señal C_CLK puede ser empleada para Ia sincronización de Ia transferencia de datos entre 10 y 14 durante !a transmisión o recepción y Ia señal C_CTLR es empleada para el control de flujo. El estado del arte actual, permite múltiples alternativas para la impiementación de! circuito transceptor 10. Para !a tmplementación descrita en este método preferente, el dispositivo AT88RF1001 del fabricante Atmei Semiconductors, fue seleccionado ya que provee una interfaz estándar para Ia tecnología RF-ID (Identificación por Radio Frecuencia) bajo ía norma USO/IEC 14443 !a cual permite una comunicación bidireccionai. Otras opciones como e! dispositivo MB78R118 de! fabricante Fujitsu basado en fa norma ¡SO/IEC 15693 puede servir como otra alternativa viable. Las opciones anteriores permiten compatibilidad con Ia tecnología RF-ID diseñada para aplicaciones de corto alcance. Es obvio que ef empfeo de esquemas propietarios también pueden ser utilizados, por ejemplo, e! uso de frecuencias de radío tipo MfS (ISM industria! Medica! and Scíentifíc) de uso Síbre en !as bandas de 402- 470Mhz, 804-940Mhz o 2,4Ghz. Para esquemas propietarios existen también múltiples opciones de impiementación, como los dispositivos QOXX de! fabricante Chipcon A.S., o los dispositivos XE12XX del fabricante Xemics !nc. La principal restricción para !a tecnología seleccionada, es el requerimiento de bajo consumo de energía y costo, si se desea que el dispositivo sea de naturaleza descartabie (o desechable).
Para el caso del dispositivo ATRF1001, el circuito integrado puede también proporcionar energía a Ia unidad mtcrocontroϊadora 14. Lo anterior permite que, para que ef proceso de comunicación se lleve a cabo, no es necesario que !a batería 13 se encuentre conectada por medio del interruptor 15 (Sl }.
E! aparato descrito en la figura 3 muestra además una interfaz alámbrica 19 que por medio de un conector y adecuaciones de señaí permita la interacción entre fa unidad microcontroladora 14 haciendo uso de una pluralidad de señales 17 hacia un dispositivo externo de comunicación o almacenamiento (no mostrado). La interfaz 19 proporciona además los medios de acoplamiento 18 para ofrecer la posibilidad de suministrar energía ai aparato por medio de dicha interfaz 19 o bien mediante fa inversión deí diodo D6 es posible que el aparto suministre energía al dispositivo externo. Por lo anterior se deduce que mediante el uso de una interfaz alámbrica es posible tener acceso a cualquier medio externos de almacenamiento como Io podrían ser tarjetas de memoria tipo S!M, SD, MMC, SMART- CARD's que permiten Ia lectura y/o escritura de variables para Ia actuafización de crédito y/o Ja autenticación de! dispositivo. Una interfaz alámbrica puede ser empleada también como medio para transferir ef programa de apficación a fa unidad microcontrofadora o como un medio alterno a la comunicación de RF realizada por 10 mediante el uso de protocolos de comunicación síncrona o asincrona de topología seria! o paralela como Io son el HC, SPI, JTAG, BDM por nombrar algunos estándares industriaíes.
Para iniciar Sa operación del aparato 1 , e! usuario deberá de conectar Ia batería 13 a! resto de!
5 circuito. Lo anterior se íleva a cabo en esta impiementactón, mediante una tira de material aislante 8, que cuando es retirada de! gabinete de 1, habilita Sa conexión de la terminal positiva de Sa batería 12, al resto de fos elementos del circuito. El elemento 7 es representado eléctricamente en ¡a FiG 3 por medio de! interruptor 15 (SI ). E! capacitor 12 sirve como un filtro a ios rebotes eléctricos, producidos durante eí cierre deí interruptor 15 (S2) y que i o podrían generar problemas a la secuencia de encendido de Sa unidad microcontroladora 14.
Una vez que ¡a unidad microcontroiadora 14 se enciende, el programa almacenado en ROM inicia su ejecución. Si bien, una impiementactón def programa para éste método preferido será descrito posteriormente, es importante recalcar que una vez que la unidad
15 microcontroiadora 14 es encendida, esta continuará su operación durante toda ía vida útil del aparato 1. Ya que la batería 13 provee una muy baja cantidad de energía para aumentar a! circuito, ía unidad microcontroíadora 14 debe de operar en un modo de operación de ultra- bajo consumo de energía que es controlado por e! programa ejecutado en ROM. Una de las ventajas de emplear una intetfa∑ de radio frecuencia RF que pueda operar con fa energía
20 suministrada por el dispositivo empleado para su indagación 4 es que para ciertos elementos como 10, el excedente de energía puede ser empleado para aumentar a! resto de fos circuitos. Para Ia implementación descrita en 3a FIG 3, cuando la energía de RF generada por Ia interfaz inaíámbrica 4, durante e! eníace para iniciar ef proceso de comunicación 3, Ea energía puede ser acoplada mediante la antena 9 la cual induce el voltaje S_VRF que 5 contribuye a ia energía suministrada por ía batería 13. Lo anterior es realizado por medio de un elemento acoplador como el diodo 11 (D1). Como se mencionó, el esquema anterior puede ser empleado para interactuar con ¡a unidad microcontroiadora 14, cuando eE interruptor 15 (S1) se encuentra abierto (batería 13 desconecta) permitiendo el control de inventarios, transferencia de crédito o invaiidación forzada, cuando eí dispositivo 1 no ha
30 sido iniciaüzado por el usuario por medio de 8. Permite también el acceso desde 5 hasta 14 cuando Ia energía de ía batería 13 se ha agotado, si ío anterior fuera requerido.
E! método preferido para la implementación de 1, se ha realizado mediante el uso de componentes discretos; sin embargo, ío anterior no implica que Sa invención no pueda ser 5 integrada en un dispositivo que los contenga a todos. Por medio de un dispositivo integrado de apíicación específica o ASfC, es posibie integrar tanto el transceptor de RF 10 y Ia unidad
π rnicrocontroladora 14 (o una máquina de estado que realice las operación actualmente realizadas por 14) en un solo circuito integrado o CHiP. Otra alternativa de impíementación puede ser e¡ uso de unidades microcontroladadoras 14 que integren e! circuito transceptor 10 en e! mismo empaque.
Es importante hacer notar, que la implementación seleccionada (o método preferido) para la descripción deE dispositivo 1 , no es restrictiva a ía incorporación de nuevas tecnologías, como 5o pueden ser la impresión de circuitos en pape! como la suministrada por la empresa Cypak AB. Lo anterior serían solamente variaciones, para llevar a cabo Ia impíementación deí dispositivo 1.
PROGRAiVlA EN UNIDAD JVIiCROCONTRONTROLADORA
La unidad rnicrocontroladora 14, empleada para esta impiementación ejecuta el programa, responsable de las tareas necesarias para llevar a cabo Ia interfaz a usuario, comunicación y almacenamiento y transferencia de información de y hacia la computadora de mano 5, medíante el transceptor de RF 10, ía antena 9 y ía interfaz inalámbrica 4. EI programa, es también responsable del almacenamiento del crédito actual en la memoria RAM, así como de
Ia manutención de un contador continuo, empleado para determinar si Ia vida útil ha terminado.
El programa, ha sido codificado empleando una técnica lineal, pero el uso de una técnica multitareas de codificación, puede ser impiementada en ía misma plataforma. Ef programa es descrito en las figuras 4a a 4g y a sido simplificado para resaltar los aspectos importantes de Ia implementación, siendo obvio que su operación puede ser cambiada, mejorada o simplificada. La existencia de una unidad microcontroladora 14 dentro de 1, la disponibilidad de un reloj de tiempo rea!, interfaz usuario 7 y 6 permiten variaciones de fa impíementación aquí descrita. Atributos como el empleo de tarifas dependientes de la hora, día, semana o mes, pueden ser fácilmente impíementados ya que Ia unidad microcontroladora 14, provee los medios para realizar lo anterior. Atributos adicionales de seguridad como el empleo de un número de identificación personal o NiP, son también ímpíementabíes con ía actual plataforma sin embargo su descripción queda fuera del alcance de éste escrito, ya que para cualquiera versado en el arte resultarán más que obvias. Y son solamente variaciones, en ía forma de interactuar con ei usuario y de emplear los recursos disponibles en la unidad microcontroladora 14. Cuando e! dispositivo 1; es encendido, Ia unidad microcontroladora 14 inicia Ia ejecución del programa prinάpaí 100 (FiG, 4a). El programa debe de iniciaüzar variables y punteros de datos así como los periféricos internos necesarios, para continuar con Ia ejecución. La inicializacion anterior es realizada por 101. Si e! dispositivo 1, es encendido cuando !a batería 13 está desconectada (Ia energía es suministrada por el enlace de radio frecuencia), ¡a unidad microcontroEadora verifica actividad en 10 y genera una bandera que es anaiizada por fa rama condiciona! 102. Si Ia condición es verdadera, e! programa ejecutara ia subrutina 103 (TRANSFERJDATA), que realiza todas las tareas de comunicación y actualizaciones en Ea memoria no volátil. E! programa entrará en un lazo infinito, esperando a que Ia energía sea removida def sistema. Ei procedimiento anterior, permite que fa información sea transferida (escrituras y lecturas), prescindiendo de que Sa batería 13 se encuentre conectada por medio def interruptor 15 (Sl) y permitiendo ia transferencia de crédito, verificaciones de números de serie o invalidaciones forzadas de! dispositivo 1, cuando se éste se encuentra en almacén (no ha sido iniciaüzado por el usuario por medio de 8).
Si la energización del dispositivo 1 , es provocada por !a conexión de la batería 13, la unidad 14 ejecutara fa rutina POWER_ON_VAUDATÍON mostrada en 104. La rutina anterior es descrita en la FIG 4b y su operación se basa en el hecho de que 14, permite que datos sean escritos o leídos de su memoria interna tipo Flash, que sirve a su vez de memoria ROM. La característica anterior, permite que los datos sean mantenidos en la memoria, aún en Ia ausencia de una fuente de voltaje de alimentación. El primer proceso ejecutado en 120 es READ_FLASH_DATA, que tiene como salida una variable de un byte o una secuencia de bytes (octetos), que deberán de tener un patrón único conocido. La rama 122 compara que tos datos leídos de la memoria Flash, tengan el valor conocido, si lo tienen, el dispositivo es considerado como váiido y un nuevo patrón o pluralidad de patrones diferentes ai que fue leído serán escritos en la memoria por medio de la rutina WR!TE_FLASH_DATA 124, E! proceso generará una bandera en 123 o 125, con un valor que indica el estado de fa operación, cuando !a ejecución del programa se reanude en el programa principal 100. El valor de ia bandera dependerá, si eí resultado de ía operación tuvo o no éxito; si por aϊguna razón la batería 13 fuera desconectada del aparato 1 , cuando el programa vuelva a ejecutar el proceso 120 por medio de! flujo iniciado en 100, e! resultado de Sa operación será exitoso. Lo anterior permite uno y solo un ciclo de encendido de! dispositivo, evitando posibles intentos de fraude ai querer reiniciar e! vaíor de crédito, ai encender o apagar ef circuito por medio de una desconexión y re-conexión de la batería 13. Si se intentara realizar un fraude por el procedimiento anteriormente descrito, el dispositivo 1 podría de nuevo re-activarse por medio de una transferencia de datos bajo la comunicación RF que podría ser empleada para re-escribir los valores de fábrica contenidos en los patrones verificados en 121. Lo anterior podría ser factible, en situaciones donde se desea ¡a re-activación de dispositivos a ios que se Jes intentó realizar un fraude.
Continuando en Ia descripción del programa principa! 100, Ia rama 105 pregunta por las banderas de salida de POWER_Ofví_VALíDAT(OM. Sí !a bandera indica un valor no váfido, el proceso 106 SHOWJNVALID será ejecutado. El proceso 106, genera una secuencia visual en fa interfaz 6 que es único y que fe indica ai usuario que el dispositivo deberá ser descartado o reciclado. La secuencia es realizada mediante 14 encendiendo y apagando Jas señales de corttrof C_LED_D2 a C_IED_D5 y que a su vez encienden y apagan ¡os indicadores visuafes D2 a DS que obedecerán a! patrón particular. Después de que Sa secuencia es realizada durante cierto tiempo, ei proceso fíamado SLEEPJNVALiD 107 es ejecutado.
En Ia FlG 4c se describe ei funcionamiento de SLEEPJNVALÍD 140. En e!, la unidad microcontroíadora 14 configura sus periféricos internos a un estado de "dormido" donde todos los osciladores son detenidos. El rnicrocontrolador es configurado para reactivarse o "despertarse" 141 por medio de un cambio en ¡os estados lógicos en ios interruptores de 7 o actividad en el transceptor 10. Después de la configuración 141, el programa ejecuta una instrucción, que inicia e! estado de "dormido" 142. Si cualquiera de ios eventos configurados ocurren, los osciladores son iniciados automáticamente y una subrutina de atención a interrupción (no mostrada) es ejecutada. La rutina de interrupción transfiere ef programa directamente a Ia rama condicional 143, para determinar Ia naturaleza del evento. Si e! evento que "despertó" a fa unidad microcontroladora 14 fue Ia activación de cualquiera de ios interruptores S2 a S5 contenidos en 7, e! proceso 144 llamado 5HOWJNVAL1D se ejecuta continuamente hasta que el evento que generó el "despertado" desaparece 145. Lo anterior Ie indica al usuario que el dispositivo no es válido como en 106. Si el evento que despertó a 14 fue generado por el transceptor 10, ía rutina TRANFER JDATA 146 es ejecutada. Si fa operación de 146 fue para realizar una verificación de estatus de 1 el programa continuará su operación en 140, Io cual inducirá a 14 de nuevo a un estado de dormido 142 hasta que otro- evento externo sea generado.
La subrutina 160 llamada TRANSFER_DATA es descrita en Ia FIG 4d y su codificación es la responsable de recibir datos 161 desde Ia computadora de mano 5 enviados por medio de Ea interfaz inalámbrica 4 a la antena 9 y decodificados por el transceptor 10. Una vez que ios datos son recibidos, pueden ser des-encriptados utilizando algoritmos de encriptación estándares o propietarios, si esta funcionalidad es deseada. Los datos, son codificados dentro de una trama, que contiene comandos y valores. Los comandos son interpretados y ejecutados en 163 y pueden ser empleados, para realizar cambios o recolectar valores almacenados en la memoria volátil, registros o elementos de ia RAM contenidos dentro de 14. Para cada trama de datos recibida, eϊ programa responderá af comando solicitado, por medio de un packet o trama que es ensamblado y encriptado en 164, para posteriormente ser transferido af transceptor 10 que a su vez, modulará y transmitirá ios datos por Ia antena 9, para ser recibidos por la computadora de mano 5 por medio de Sa interfaz inalámbrica 4, haciendo uso de Ia energía de radio frecuencia 3, generada por ef transceptor 10. Posterior a la respuesta del comando, la rama de decisión 166, verifica si el comando recibido fue un re- inicio del dispositivo 1 (reset). Si fa condición anterior es falsa, Ia subrutina continuará su ejecución por medio de 168 en 140. Si !a condición es verdadera, el programa saldrá de 160 empleando Ia ruta 167, Io anterior llevara e! control del programa aE punto 1 1 1, en ei programa principal 100 descrito en la FlG 4a. La acción anterior puede ser empleada si por ejemplo, ef comando enviado por 5, fue ef de un cambio de valores en fas localidades no volátiles de la memoria, que son empleadas para verificar si el dispositivo es válido, de modo que pueden ser re-inicializados a los valores de fábrica, en caso de expiración de crédito o intento de fraude.
Continuando con la explicación del programa principal 100, si la condición verificada en 105 es verdadera, significa que el dispositivo es válido y que está listo para su operación. Ei usuario es notificado de ésta condición empleando el proceso 5HOW-VALlD 108. El proceso
108 opera de Ia misma forma que 106, con ía diferencia de que el patrón mostrado ai usuario en 6 es diferente, con lo cual se le indica que e! dispositivo es "nuevo". La secuencia o patrón es repetido, hasta que afguno de ios interruptores en 7 (S2 a S5) es activado de nuevo, o después de cierto tiempo pre-definido para evitar que Sa batería 13 se descargue. Posterior a
Ia operación anterior, los valores de crédito y el contador de expiración son iniciaíi∑ados en
109, antes de entrar ai proceso OPERATlON 1 10.
El proceso OPERATlON 1 10, es descrito en la figura FlG 4e y la ejecución dei programa permanecerá en este proceso 110, hasta que el crédito es terminado o el contador de expiración alcance el valor de término. Si la condición anterior se cumple, el proceso
OPERATiON 1 10, será terminado y ef control de programa continuará por ¡a ruta 1 12 a proceso 106, llamado SLEEPJNVALID, descrito previamente. Dentro de OPERATlON ei proceso 181, mostrado en Sa figura FIG 4e, se programa un periférico temporizador interno a 14, para generar una interrupción periódica, empleando como base de tiempo e! oscilador de
32Khz sintonizado por 16. La acción anterior generará una interrupción periódica, que despertará al microcontrolador de un estado de dormido generado en 182 y que también será activada, por medio de Sa activación de ios interruptores contenidos en 7 (S2 a 55} o por Ja recepción de datos en e! transceptor 10. La naturaleza de! evento que despierta a 14, es determinada por Ia rama de decisión 183, 185 y 187. El empíeσ de un estado de dormido, permite que la operación de 14 se mantenga en un consumo de energía mínima, ya que solamente ef osciEador de 32Khz y los periféricos básteos para ía operación de 14, permanecen encendidos, mientras que el CPU que consume Ia mayor parte de Ja energía se mantiene apagado. Lo anterior preserva aE máximo eE uso de Ia energía disponible, en Ea batería 13.
S) el evento que despertó a la unidad microcontroiadora 14, fue generado por un intento de comunicación proveniente de 5, ía rama de decisión 185, transferirá Ia ejecución de! programa ai proceso TRANSFER_DAΪA 186, descrito en 9a FlG 4d y previamente explicado en párrafos anteriores. Ef proceso TRANSFER_DATA permite ai dispositivo 1 , comunicarse con Ea computadora 5, para compartir o modificar vaiores almacenados en Ia memoria no volátil, RAM o registros internos def CPCJ.
En caso de que ei evento sea generado por el temporizador 187, e! programa transferirá su ejecución aE proceso \9\, IEamado DECREiVENT-EXPiRATiON. EE proceso 191 decrernenta un registro o variable de RAM, que contiene un valor inicializado durante el encendido del aparato 1. Cada vez que eE temporizador genera una interrupción, Ea variable es decrementada, de modo que si por ejemplo, el temporizador es configurado para despertar a 14 cada 0.5 segundos y el valor de expiración de 1 es de 6 meses, ef valor cargado en Ia variable durante e! encendido de 1 será de 31,356,000. Cuando el valor de la variable EXPIRATfON llegue a 0 (Io cual indica que han transcurrido 6 meses desde que el dispositivo fue encendido por medio de 8), el proceso 191 saldrá del proceso OPERATlON 180, directamente ai proceso IV! AiN 100 empleando Ia ruta 189,190 y 11 1. Lo anterior llevará eí control del programa a! proceso SLEEPJNVALID 107 que ya fue descrito en párrafos anteriores. La acción anterior, puede ser usada para tener una fecha de expiración para ef dispositivo 1, permitiendo la movilidad del producto. Si un usuario adquiere el dispositivo 1, tendrá Ia posibilidad de usarlo por un periodo de 6 meses (para este ejemplo) hasta que automáticamente es invalidado.
Para un evento generado por la activación de los interruptores contenidos en 7, Ia rama de decisión 183 llevará Ia ejecución del programa a Ia rutina PARKING 184. Este proceso 200 descrito en FIG 4f, determina ei interruptor específico, que fue activado empleando Ia rutina 201 que decodifica la señales M_S2 a M_S5 y generan variables asociadas, a cada una de las señales para que tas ramas de desición 202,203 y 204 puedan dirigir Ea ejecución del programa, a la tarifa especifica correspondiente a Ja zona de estacionamiento seleccionada por el usuario.
Las diferentes zonas de estacionamiento 205, 206 y 207, descontarán ei crédito disponible a! usuario, empleando rangos de tiempo diferentes. Ei rango de descuento dei crédito, es equivalente a tener diferentes tarifas para cada una de las diferentes zonas permitidas.
En la figura FiG 4g, ei progreso de descuento dei crédito 220 para ¡a zona de estacionamiento 1 , es explicado con mayor detalle. Ei primer paso consiste en indicar al usuario, por medio del proceso 221, la zona de estacionamiento que fue seleccionada. Lo anterior permite una retroalirnentación visual con 1 , por medio de Ia interfaz visual 6 de modo que ei usuario pueda verificar si ia selección fue ia adecuada. Para este ejemplo, e! proceso 221 encenderá ai LED D2, empleando algún patrón especial en forma periódica. Después que el patrón es desplegado, Sa variable PRESCALER es cargada con la tarifa de descuento deseada en 222, La operación de esta implementación preferida se basa en eí descuento de una variable llamada CREDlT, la cua! es inicializada a un valor cuando el dispositivo es energizado por primera vez por medio del interruptor 15 mediante ef proceso 109 en el programa principal 100. Ei valor con el que es cargada Sa variable, es decrementado cada vez que el temporizador active una señal que indica que es momento de decrementarla, el decremento se realiza hasta que Ia variable llega a 0, lo cual significaría que el crédito total ha expirado. Para éste ejemplo, la variable CREDIT es cargada con eE vafor de 50 horas usando una resofución de 0. 5 segundos. Lo anterior significa que la variable CREDIT es cargada con un vaior de 360,000 (medios segundos). Posterior a Ia configuración de PRESCALER ef proceso 223 configura ef periférico temporizador dentro de 14, de modo que un evento es generado cada cierto valor de tiempo, para éste ejemplo, ef temporizador es configurado para generar en forma automática un evento cada 0.5 segundos. La rama de decisión 224 espera la ocurrencia del evento generado por el temporizador, cuando eE evento sucede, el vaior contenido en PRESCALER es decrementado. La variable PRESCALER es empleada para cambiar eS rango de descuento, si el valor de PRESCALER es por ejemplo igual a 2 para Ia zona 2r implicaría que el descuento o decremento de Sa variable CREDlT será realizado cada vez que se generan 2 eventos en ei temporizador. Lo anterior significa que ϊa tarifa para Ea zona 1 es más 'cara'' que para la zona 2 ya que para la anterior el crédito es descontado a una razón más lenta. Lo anterior, se aplica para el resto de (as zonas y esquemas más complejos de pre-escaíamiento, pueden ser empleados para obtener diferentes resoluciones de descuento, permitiendo una diferencia mas granuSar entre las tarifas.
Es importante hacer notar, aunque es evidente, que !a existencia de un reloj de tiempo real permite !a adición de tarifas dependientes de hora, día de ía semana, día deí mes o inclusive dependientes de! tiempo transcurrido desde que eS usuario adquirió el dispositivo.
La ruta para el descuento de crédito, es iniciada por el proceso 228, el cual mostrará a! usuario por medio de ía interfaz visuaE 6, Ea cantidad de crédito restante en ef dispositivo 1. Lo anterior puede ser realizado por la intermitencia de! diodo emisor de luz (D2 a D5) asociado. La intermitencia puede ser por un breve instante de tiempo (ío suficiente para ser visible). Para esta imptementacϊón preferida, el diodo emisor de luz D2 destellará, si 3a cantidad de crédito restante se encuentra entre eE 100 y el 90% (FIG 2), D3 destejará si eí crédito se encuentra entre el 89% y el 50% y en forma similar para Sos diodos D4 y D5. E) procedimiento anterior, permite ai usuario Ia posibilidad de conocer que e! dispositivo se ha encendido, además del crédito restante en el mismo. Los diodos emisores de luz en ó, destellarán cada vez que un evento en el temporizador es generado, para permitir una inspección visual continua cuando el dispositivo 1 ha sido activado. Posterior al despliegue de la cantidad de crédito, Ia variable CREDiT es decrementada 229 y posteriormente verificada en 230, para determinar si ha llegado ai valor de 0. Si se llega a un valor de 0, el proceso será terminado y eS control deϊ programa será transferido a SLEEP JMVALID 103 en eí programa principal 100, por medio de Ia ruta 234, 189, 190 y 111. La acción anterior significa que el crédito ha expirado y que unidad ha dejado de ser válida. Si Ia variable CREDET tiene un valor diferente de 0, Ia rama de decisión 231 verifica por una activación de cualquiera de ¡os interruptores contenidos en 7. Si un interruptor es activado por el usuario, el interruptor es decodificado en 232 y validado en 233. La validación en 233 puede ser de valor (selección de un interruptor específico) aunado a un filtro de anti-rebotes, para eliminar el ruido eíéctrico de contacto normal en cualquier interruptor mecánico. Si el interruptor es válido, el proceso será terminado siguiendo ía ruta 235 Ia cual llevará el control de! programa ai proceso 1 SO por medio de 195 de modo que e! dispositivo 1 es apagado o desactivado (el usuario regreso a su vehículo y apagó el dispositivo 1 activando ef interruptor asociado) para posteriormente esperar a que suceda un evento de activación en 182.
Si no se detectó la activación de un interruptor 7 en 231, el programa verifica por actividad de comunicación en el transceptor 10 por medio de 236, si se detecta actividad, ía rutina
TRANSFER_DATA 237 será ejecutada y realizará todas las posibles operaciones previamente
IS descritas. La disponibilidad de la rutina TRAMSFER_DATA, en el proceso 220 permite a! dispositivo I ser interrogado y validado por Sos inspectores de estacionamiento, cuando ef dispositivo 1 se encuentra en operación.
Este sistema de control para estacionamiento basado en un aparato portátil, trabaja de la siguiente manera: Una vez que el usuario Mega a un lugar de estacionamiento, debe encender su aparato portátil y seleccionar la zona por medio de 7, esto es; seleccionar la tarifa que cobra dicho estacionamiento. Ya encendido ef aparato y seleccionada fa zona, ef aparato previamente cargado con crédito en tiempo de estacionamiento comenzará a descontar dicho crédito. A su vez, ei aparato portátiE puede ser monitoreado por una terminal de mano mediante el uso de radio frecuencia de una o dos vías, de tal forma que el inspector de estacionamiento puede conocer ef estado que guarda dicho aparato portátil y almacenar o transmitir en tiempo real dichos estados para generar estadísticas de uso y ruta.
Otra forma de emplear este dispositivo es cuando el usuario hace uso del lugar de estacionamiento equipado con dispositivos examinadores fos cuales detectan ei ingreso del vehículo que porta el aparato, el cual puede estar encendido o apagado. A Sa salida de! Jugar de estacionamiento ef dispositivo examinador vuelve a detectar al aparato y entonces descuenta el crédito con base a las reglas previstas, pudiendo ser por tiempo, por evento o cuaiesquier otra combinación.
Al focalizar e! cobro de tiempo de estacionamiento, a través de un aparato portátil que contenga el crédito que ef usuario desee adquirir o cargar y que sea descontado cada vez que el usuario liega al lugar de estacionamiento, permite una serie de ventajas respecto a lo conocido.
De esta manera se obtiene un Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, con las siguientes características:
L Aparato portátil con crédito en tiempo de uso de estacionamiento, f[. Aparato portátil aí que se puede recargar crédito en tiempo de uso de estacionamiento, Jl!. Aparato portátil que puede ser interrogado por sistema inalámbrico, como pudiera ser a través de radio frecuencia, IV, Aparato portátil que puede ser interrogado por sistema alámbrico y usar medios externos de almacenamiento, como io podrían ser: tarjetas de memoria tipo SiM, SD, MMC, SMART-CARD's
V. Aparato portátil con sistema de comunicación de una o dos víasr Vl. Aparato portátil que incorpora sistemas de personalización por diferentes métodos ya sean aífanuméricos, biométricos, etc.
VIl. Aparato portátil que una vez que su vida útil se termina es desechado, V[IL Sistema que permite un monitoreo exacto tanto del aparato como de las tareas desarrolladas por el inspector de estacionamiento, a! crear una base de datos que es sustraída, recolectada, procesada y transmitida por medio de Eos enlaces de comunicación alámbricos o inalámbricos, fX. Venta por anticipado de tiempo de uso de estacionamiento, X. Control exacto del tiempo utilizado o vendido,
Xt. Sistema que permite el pago por evento, independientemente del tiempo de estacionamiento usado por el vehículo,
XEf. AI usuario, pagar el tiempo exacto utilizado en tiempo de uso de estacionamiento, XlJ!. Sistema seguro anti-fraudes, por contar con métodos de validación y autenticación,
XlV. Aparato con sistema de prepago, XV. Reducción de costos en fa fabricación,
XVl. Reducción de costos en la operación del sistema,
XVtL Sistema de bajo costo generaí que permite su impíementación tanto en estacionamientos públicos como privados,
XVIEI. Aparato con sistema de prepago, para descontarse en diversos eventos, compras o necesidades del usuario, independientemente del uso en estacionamientos.
La utilización de este sistema permite al operador o propietario de! estacionamiento llevar un control exacto del tiempo de estacionamiento vendido, hacer ventas por anticipado, reducir el costo en la adquisición de equipos para control de estacionamiento. Este sistema permite realizar estadísticas muy rápidamente y evita Sos fraudes por parte de empleados o usuarios, además brinda la ventaja que el usuario sabe exactamente cuánto está descontando de! crédito en tiempo de uso de estacionamiento ya que ef mismo usuario lleva el control de! uso del crédito, con la ventaja que solamente se descuenta crédito por tiempo efectivo de uso de un lugar de estacionamiento. Este sistema permite una operación más simplificada y económica que las convencionales ya que; eE inspector de lugares de estacionamiento no tiene que manejar dinero, nt monedas ni billetes, no existen máquinas de parquímetro que vaciar ni reparar, Jos mandos medios y attos pueden monitorear con exactitud fas rutinas de cada inspector.
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Claims

REIVINDICACIONESHabiendo descrito suficientemente Ia invención se considera como una novedad y por io tanto se reclama como de exclusiva propiedad deí inventor Io contenido en fas siguientes cláusulas:
1. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, esencialmente caracterizado por incorporar una unidad rnicrocontroladora, que a su vez contiene: Memoria No Volátil, Memoria Flash, Temporizador, Reloj de Tiempo Real, Unidad de Procesamiento Central, Memoria ROM y Memoria RAM, incorpora además periféricos para Ja entrada y salida de ia señal, antena y una fuente de poder. Todos estos dispositivos están contenidos en un aparato de! tamaño preferentemente de una tarjeta de crédito, en donde el material usado puede ser metal, plástico o papel moldeado o laminado. Dicho aparato en su presentación exterior incorpora una ϊmterfaz visual mediante LED o pantalla de crista! líquido, ¡nterfaz auditiva mediante sonido o cυafquier otro tipo de tecnología que permita ei despliegue de fa información, para que el usuario o el operador del sistema interactúe con el aparato. La conjunción de todos estos elementos permiten al aparato, Ia venta mediante prepago de tiempo de uso de estacionamiento, la validación del aparato, la recarga de crédito en tiempo de uso de estacionamiento, usar únicamente ef tiempo efectivamente utilizado en tiempo de uso de estacionamiento, además de poder realizar ía personalización de! aparato para evitar el ma! uso en caso de robo o extravío.
2. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en ia cláusula I , está caracterizado porque dicho aparato permite la interacción con ei usuario mediante una Snterfaz como Io puede ser un teclado o cualquier otro método que permita ϊa captura de información.
3, Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y corno se reivindicó en la cláusula 1 , está caracterizado porque dicho sistema permite Ia transferencia de datos entre la unidad microcontroladora contenedora del programa ejecutable y Ia terminal de computadora de mano mediante un enlace de comunicación alámbrica o inalámbrica.
4. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ia cláusula 1, está caracterizado porque fa interfa∑ de radio frecuencia en e! aparato puede operar con la energía suministrada por ¡a terminal de mano independientemente de ía fuente de poder que incorpora en dicho aparato.
5. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ia cfáusufa 1 , está caracterizado por tener una memoria ROM responsable de! almacenamiento de! programa y una memoria RAM responsable de! almacenamiento y procesamiento de variables así como def crédito actual, pαdíeπdo ser configurable en rangos que permiten estipular Ia cantidad de horas de crédito de dicho aparato y su vida útil
6. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en ía cfáusufa 1 , está caracterizado por disponer de una ínterfaz que indica a! usuario el estado de dicho aparato portátil, ta! como si está encendido o apagado, si el dispositivo es válido, Ia zona de estacionamiento seleccionada, Ia vida útil del aparato, el tiempo de expiración, la vida útil de la fuente de poder; así mismo, puede incorporar una interfaz con cualquier tipo de tecnofogía que permita el despliegue de información para señalar al usuario Sos diferentes aspectos relativos al dispositivo.
7. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y corno se reivindicó en Ia cláusufa t, está caracterizado por incorporar una interfaz de usuario que indica la cantidad de crédito disponible, que en un ejemplo para esta ImpEementación, es en rangos de 100 a 90% para D2t 89 a 50% para D3, 49 a 20% para
D4 y 19 a 0% para D5, pudiendo ser dichos rangos de tarifas en toda Ia variedad posible de combinaciones así como se puede incrementar et número de LED'S o utilizar cualquier tipo de tecnología para el despliegue de la información.
8. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ia cfáusula 1, está caracterizado por incorporar un transceptor de radio frecuencia que permite la comunicación del tipo dúplex o full-duplex entre el aparato y fa terminal de mano, pudiendo incorporar también un enlace simpíex (de una sola vía) de comunicación, en donde dicho aparato transmite continua o intermitentemente Ia información, incluso cuando ef aparato está apagado.
9. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ea cláusula 1 , está caracterizado porque dicho aparato tiene un íemporizador programable que nos permite establecer un tiempo de expiración, renovable o no renovabfe. Dependiendo de ía aplicación, este tiempo de expiración puede ser considerado como la vida útil deí aparato.
10. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil porque ta! y como se reivindicó en ¡a cíáusuEa 1 , está caracterizado por incorporar un temporizados basado en un reloj de tiempo real que se configura según los rangos de decremento deseados. Para efectos prácticos se incorpora un ejempíα, si et temporizador es configurado para activarse cada 0.5 segundos y el valor de expiración de! aparato es de 6 meses, e! vaEor cargado será de 31 ,356,000.
11. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en (a cfáusuía 1 , esta caracterizado potr poder personalizar cada aparato por medio de un número de identificación personal (NiP) o por medio de cuafquier tecnología que permita Ia personalización de dicho aparato (sistemas alfa- numéricos, biornétricos, de reconocimiento de voz, etc.).
12. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ea cíáusuía 1 , está caracterizado por ser de naturafeza recargable, ya que en cualquier momento es posible efectuar una recarga de crédito mediante !a interfaz inaíámbrica o alámbrica.
13. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ia cláusula 1 , está caracterizado porque Ea fuente de poder, que para este caso práctico es una batería comercial, pudiendo ser la que esté disponible en eE mercado y que permita ía realización de fas operaciones a fas que está destinado dicho aparato, pudiendo incorporar otras fuentes de poder de naturaleza finita o recargable. 114. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en Ia cláusula 1 , está caracterizado porque dicho sistema, permite
Ja extracción, recolección, procesamiento y transmisión de datos para su inmediata o posterior utilización y sincronización, Io cual permite establecer una base de datos inherentes al uso de dicho aparato.
15. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y como se reivindicó en ía cláusula I , está caracterizado por incorporar una antena de comunicación para establecer el enlace de una ó dos vías.
16. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil porque tal y como se reivindicó en Ea cíáusufa t, está caracterizado porque debido a ta incorporación del reloj de tiempo real se pueden incorporar variantes en los métodos de incremento o decremento def cobror en las posibilidades y combinaciones requeridas, por ejemplo: mayor decremento en horas pico, menor decremento en fines de semana, caíendarización, relación entre Sa hora del día y fecha.
17. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y corno se reivindicó en Ia cláusula 3, está caracterizado porque el enlace de comunicación alámbrica permite su interconexión a medios externos de almacén amiento corno Io podrían ser: tarjetas de memoria tipo Sf M, SDt MMQ SMART- CARD's, permitiendo Ja lectura y/o escritura de variables para la actualización de crédito y/o Ia autenticación def dispositivo.
18. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tal y corno se reivindicó en fa cláusula 1, está caracterizado porque dicho aparato puede establecer un enlace de comunicación alámbrica o inalámbrica con otro aparato igual, para interrogar y realizar fas funciones de recarga, autenticación, validación, etc.
19. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil, porque tai y como se reivindicó en ía cfáusula 11 está caracterizado porque en dicho aparato puede descontarse crédito sin depender de intervalos de tiempo, descontar crédito por evento, por citar un ejemplo cada vez que se encienda el aparato, etc..
2S
20. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil porque ta! y como se reivindicó en Ea cEáusuEa 9, está caracterizado porque et tiempo de expiración determinado por el temporizados puede ser reaiizado en decrementos por tiempo, por fecha, por tiempo y fecha, inducir a una invalidación forzada de! aparato, determinar una fecha de caducidad.
21. Sistema de Control de Estacionamiento Basado en un Aparato Portátil porque tal y como se reivindicó en Ea cláusula 1 , está caracterizado porque Ea vida útil det aparato puede estar determinada por e! temporizado!" o por e) uso o por Ja naturaJeza de Jos materiales o por [a extinción de ta fuente de poder.
PCT/MX2005/000010 2005-01-26 2005-02-18 Sistema de control de estacionamiento basado en un aparato portátil WO2006080830A1 (es)

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