Abstract—The global market for smart parking solutions
is booming. Nowadays, this market is highly competitive
due mainly to the increase in car ownership and the
number of vehicles circulating the roads. However, there is
a technological gap between Argentina and other countries.
This work presents the Automated LPR Parking System for
Argentinian Plates SAE (in Spanish, Sistema Automatizado
de Estacionamiento) designed and developed in its prototype
version for a private company, to control and manage the
entry, stay and exit of vehicles in parking lots. The system
is composed by two main modules: the automatic license
plate recognition system and the Principal System Board.
This board allows the connection of the central unit with
peripherals such as magnetic field sensors, access barriers
and infrared barriers. In addition, the system manages a
database that stores the necessary information for the parking
management. Registered users that pay monthly and ocasinal
users are considered. Furthermore, the system implements a
mechanism for vehicle size detection to determine the value
of the parking fees. SAE handles both hardware and system
failures and exceptional situations. In addition, the entry and
exit of vehicles are handled simultaneously.
Keywords: Parking Automation; ALPR; Printed Circuit
Board.
Resumen— El mercado global de soluciones inteligentes para
estacionamiento est
´
a en auge siendo altamente competitivo
debido principalmente al crecimiento del parque automotor.
En Argentina a
´
un prevalece la operatoria manual. Este
trabajo presenta el Sistema Automatizado de Estacionamiento
(SAE), dise
˜
nado y desarrollado en su versi
´
on prototipo para
una empresa privada, para controlar y gestionar el ingreso,
egreso y estad
´
ıa de veh
´
ıculos en playas de estacionamiento.
El sistema cuenta con un m
´
odulo de reconocimiento de
patentes vigentes en Argentina, la placa principal que permite
conectar la unidad central del sistema con los perif
´
ericos
como detectores magn
´
eticos, barreras de acceso y barreras
infrarrojas, y una base de datos que almacena informaci
´
on
necesaria para la gesti
´
on del estacionamiento. Se contemplan
usuarios abonados y no abonados y tarifas para distintos
tipos de veh
´
ıculo, para lo cual se implementa un sistema para
la detecci
´
on de tama
˜
no. El SAE maneja casos de fallo tanto
de hardware como del sistema y situaciones de excepci
´
on. Se
contemplan adem
´
as v
´
ıas de ingreso y egreso con entrada y
salida de veh
´
ıculos en simult
´
aneo.
I. INTRODUCCI
´
ON
En los ´ultimos a˜nos el parque automotor de la Rep´ublica
Argentina crecio´ a grandes pasos. S´olo entre 2011 y 2017
aumento´ en un 30% [1]. Cada vez hay m´as autos circulando
por las calles y los espacios disponibles para estacionar sobre
las mismas se est´an agotando. A pesar de ello, los autos se
siguen fabricando y patentando y es por todo esto que las
playas de estacionamiento cobran fuerza. En el plano
internacional tambi´en se registra el crecimiento del parque
automotor siendo la tendencia actual el automatizar los es-
pacios de estacionamiento, ya sea en aeropuertos, cocheras,
centros de compras, edificios privados, entre otros [2]. De
esta manera, el mercado global de soluciones inteligentes
para estacionamiento esta´ en auge siendo altamente com-
petitivo.
Este trabajo presenta el Sistema Automatizado de Esta-
cionamiento (SAE) que controla y gestiona el ingreso, egreso
y estad´ıa de veh´ıculos en playas de estacionamiento. El
proyecto es impulsado por una empresa de la ciudad de Mar
del Plata que relevo´ la necesidad de automatizaci´on de las
playas de estacionamiento a nivel local. La falta de
automatizaci´on y el uso de sistemas muy elementales genera
una serie de vulnerabilidades al momento de asegurar el
control total de las transacciones. A futuro, el sistema pro-
puesto podr´ıa aplicarse a cocheras de edificios comerciales y
privados, control de ingreso y egreso a barrios cerrados, entre
otros.
La Secci´on II presenta aspectos del dise˜no del sistema y su
funcionamiento. La Secci´on III describe la construcci´on del
prototipo y sus componentes, mientras que la Secci´on IV
describe las situaciones de funcionamiento normal y de
excepci´on contempladas por el sistema. Finalmente, la Secci
´on V presenta las conclusiones y trabajos a futuro.
II. DISE
˜
NO DEL SISTEMA SAE
El dise˜no del estacionamiento fue construido en base a un
relevamiento de una muestra representativa de esta-
cionamientos de la ciudad, lo cual permitio´ definir que´
Palabras clave: Automatización de estacionamientos; ALPR;
placa circuital impresa.
Revista elektron, Vol. 4, No. 2, pp. 107-113 (2020)
ISSN 2525-0159
107
Sistema Automatizado de Estacionamiento
para Patentes Argentinas
Automated LPR Parking System for Argentinian Plates
Juan Pablo Valeo
†
, Sebasti´an Gregoracci
†
, Leticia M. Seijas
†∗1
, Juan A. Etcheverry
†2
†
Instituto de Investigaciones Cient
´
ıficas y T ecnol
´
ogicas e n E lectr
´
onica ( ICYTE), U niversidad N acional d e M ar d el Plata
Juan B. Justo 4302, Mar del Plata, Argentina
1
lseijas@fi.mdp.edu.ar
2
jaetcheverry@fi.mdp.edu.ar
∗
Departamento de Ingenier
´
ıa Inform
´
atica, Universidad Nacional de Mar del Plata
Juan B. Justo 4302, Mar del Plata, Argentina
Recibido: 16/10/20; Aceptado: 27/11/20
Creative Commons License - Attribution-NonCommercial-
NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
https://doi.org/10.37537/rev.elektron.4.2.112.2020
Original Article
aspectos considerar en el prototipo para cubrir las necesi-
dades de automatizaci
´
on real y de inter
´
es para la empresa
solicitante, incluyendo la f
´
acil adaptabilidad a variantes.
El estacionamiento tiene una v
´
ıa de ingreso y otra de
egreso independientes. Ambas v
´
ıas cuentan con una barrera
vehicular, un detector magn
´
etico de presencia y dos c
´
amaras
IP. Adem
´
as, en el ingreso se encuentra un mecanismo de
detecci
´
on de tipo o tama
˜
no implementado con tres barre-
ras infrarrojas que funcionan en conjunto con el detector
magn
´
etico. La v
´
ıa de entrada cuenta tambi
´
en con una
pantalla que indica a los clientes el lugar asignado y otra
informaci
´
on de inter
´
es, y una impresora de tickets. La Fig.
1 muestra un croquis de los perif
´
ericos principales en la v
´
ıa
de ingreso y egreso.
Fig. 1. Croquis orientativo de la ubicaci
´
on de los perif
´
ericos principales
en el ingreso y la salida del estacionamiento.
La Unidad Central de Control (UCC) se encarga de inte-
ractuar con todos los componentes del sistema y procesar los
datos obtenidos por los mismos. Entre las tareas asignadas,
obtiene el n
´
umero de patente del veh
´
ıculo que ingresa o
egresa y gestiona la base de datos local donde se guarda la
informaci
´
on y caracter
´
ısticas de cada veh
´
ıculo estacionado.
La Placa Principal del Sistema (PPS) concentra todos los
perif
´
ericos de la zona de ingreso/egreso, menos las c
´
amaras,
y se comunica con la UCC mediante WiFi.
En cuanto al funcionamiento, el sistema detecta un
veh
´
ıculo que desea ingresar mediante un detector magn
´
etico
adquirido ubicado en el suelo bajo el pavimento. Esto activa
la obtenci
´
on de la patente a trav
´
es del an
´
alisis de video de las
c
´
amaras IP. La patente es buscada en la base de datos para
ver si el cliente es abonado y, en caso de no ser encontrada
se crea un perfil para el veh
´
ıculo. Al mismo tiempo se
determina el tama
˜
no del veh
´
ıculo y se lo a
˜
nade al perfil, con
el objetivo de determinar la tarifa a cobrar, gener
´
andose el
ticket correspondiente. Una vez que el usuario retira el ticket
se levanta la barrera y se permite el acceso. Si el usuario es
abonado, no se entrega el ticket y se levanta la barrera. En
forma similar al ingreso, el sistema de egreso comienza con
la detecci
´
on de un veh
´
ıculo que desea retirarse, luego de lo
cual se obtiene la patente con el fin de determinar si la tarifa
ya fue pagada consultando a la base de datos. Realizado el
pago, se levanta la barrera y se permite el egreso. Todo esto
realizado en forma automatizada salvo el cobro del dinero
que lo recibe un operario e indica en la base de datos a
trav
´
es de una interfaz del sistema, que ya fue efectuado el
pago para permitir el egreso. En las Fig. 2 y Fig. 3 se pueden
observar los diagramas de flujo correspondientes a la entrada
y la salida de veh
´
ıculos respectivamente.
¿Se detecta
vehículo?
NO
Obtener patente
SI
¿Es conocida?
¿Es abonado?
SI
Entregar comprobante
Asignar lote
Permitir ingreso
NO
SI
Crear perfil
Detectar tamaño
del vehículo
NO
Fig. 2. Funcionamiento del sistema de estacionamiento en el ingreso.
¿Se detecta
vehículo?
Obtener patente
¿Tarifa pagada?
Esperar cobro
Permitir egreso y
activar alarma
NO
SI
SI
NO
Fig. 3. Funcionamiento del sistema de estacionamiento en el egreso.
III. CONSTRUCCI
´
ON DEL PROTOTIPO
En el desarrollo del prototipo, el reconocimiento de
la patente tanto del veh
´
ıculo que ingresa como del que
egresa es una de las etapas fundamentales, junto con el
dise
˜
no y construcci
´
on de la PPS encargada de controlar los
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perif
´
ericos. A continuaci
´
on se describen los componentes
del sistema.
A. Reconocimiento Autom
´
atico de Patentes ALPR
El reconocimiento autom
´
atico de patentes (ALPR, del
ingl
´
es Automatic License Plate Recognition) [3] es un
problema t
´
ıpico que involucra varias ramas de estudio,
principalmente al
´
area de reconocimiento de patrones y el
campo de la visi
´
on artificial, y que ya ha sido estudiado
ampliamente [4] - [7].
Una de las principales dificultades consiste en que los
escenarios pueden ser cambiantes, como podr
´
ıa ocurrir en el
caso de un Sistema de Transporte Inteligente (ITS, del ingl
´
es
Intelligent Transport System), donde el reconocimiento de
patentes permite identificar veh
´
ıculos en movimiento y
obtener varias matriculas simult
´
aneamente [7]. En nuestro
caso, a pesar de que se considera que el sistema puede
aplicarse a diversos tipos de estacionamiento, el escenario
es m
´
as acotado: la c
´
amara se encuentra en una posici
´
on fija
y el veh
´
ıculo frenando a baja velocidad. En este contexto,
se tienen en cuenta otras posibles problem
´
aticas, como las
variaciones lum
´
ınicas (d
´
ıa/noche), la iluminaci
´
on propia de
la placa y la existencia de distintos modelos de placas
patente en nuestro pa
´
ıs: antiguo (1995 - 2016) y Mercosur
(2016 - presente). Adem
´
as, se consideran diferentes tipos de
veh
´
ıculo: autom
´
oviles, camionetas y motocicletas. La Fig. 4
muestra ejemplos de los formatos de patente considerados.
Fig. 4. Modelos de patentes argentinas vigentes: Mercosur y antiguo,
en formato para autom
´
ovil/camioneta (primera fila) y motocicleta (segunda
fila).
El sistema ALPR implementado se construy
´
o en base al
software libre de c
´
odigo abierto OpenALPR [8] bajo Linux.
Este software utiliza el motor de OCR Tesseract [9]. La
elecci
´
on fue hecha luego de comparar OpenALPR con el
sistema OpenCV 3 License Plate Recognition [10], tambi
´
en
gratuito de c
´
odigo abierto y ampliamente difundido. Se
observ
´
o que el primero se ajustaba m
´
as a las necesidades del
SAE y permit
´
ıa obtener resultados competitivos, mientras
que el segundo no brindaba la misma disponibilidad de
par
´
ametros para el ajuste ni un motor de OCR tan potente.
La adaptaci
´
on de un sistema ALPR para modelos de patentes
que no vienen incorporadas en el sistema no es una tarea
trivial, ya que se requiere la modificaci
´
on y ajuste de una
gran cantidad de par
´
ametros. Para adaptar el sistema Open-
ALPR a las patentes argentinas, se crearon y modificaron
diferentes archivos, entre los que se mencionan:
• de configuraci
´
on, con las medidas f
´
ısicas de las placas
patente, tama
˜
no de los caracteres, cantidad m
´
axima y
m
´
ınima de caracteres por cada patente (7 para Mercosur
y 6 para modelo antiguo), lectura de caracteres negros
sobre fondo blanco y a la inversa, entre otros.
• de post-procesamiento, para validar la combinaci
´
on de
caracteres y n
´
umeros, lo cual elimina casos t
´
ıpicos de
confusi
´
on como pueden ser la ”O” y el ”0”, la ”I” y el
”1”.
• general del sistema, permite mejorar el rendimiento. A
modo de ejemplo, mencionamos: el par
´
ametro detec-
tion iteration increase representa el porcentaje de in-
cremento del cuadro del algoritmo LBP [11] (utilizado
en la etapa de preprocesamiento) para cada iteraci
´
on,
donde cuanto m
´
as bajo es su valor, m
´
as lento es el
sistema. Se modific
´
o el valor por defecto de 1.1 a 1.7.
El par
´
ametro detection mask image permite definir
una m
´
ascara que indica qu
´
e
´
area de la imagen analizar
en b
´
usqueda de la patente. Por defecto se analiza toda
la imagen y se modific
´
o para que se tuviera en cuenta
s
´
olo la mitad inferior donde se espera encontrar la
placa, reduciendo el tiempo total de procesamiento en
aproximadamente 30%.
• archivos alprd: vinculados con el procesamiento de
video en tiempo real. Se defini
´
o una cola de trabajo
para cada c
´
amara, de forma de realizar el tratamiento
de las patentes de los veh
´
ıculos detectados tanto en la
entrada como en la salida del estacionamiento en forma
concurrente.
Cabe destacar que para el tratamiento de video en tiempo
real, el sistema cuenta con un modo de funcionamiento
denominado alprd (alpr daemon) el cual funciona en se-
gundo plano y permite entregarle al sistema un stream de
v
´
ıdeo. Cuando el sistema detecta una matr
´
ıcula en el v
´
ıdeo,
procesa el frame. A partir del mismo se obtiene el n
´
umero
de la patente junto con su medida de confianza, y algunas
caracter
´
ısticas adicionales como el tiempo de procesamiento
y la ubicaci
´
on de la patente en la imagen.
El sistema se ajust
´
o para el reconocimiento de patentes
argentinas vigentes en los formatos antiguo y Mercosur
[12] para distintos tipos de veh
´
ıculo como camionetas,
autos y motocicletas. Para esto, se construy
´
o un conjunto
inicial de im
´
agenes para el ajuste de los par
´
ametros del
sistema, y otro conjunto para el testeo con 330 muestras
(165 para Mercosur y 165 formato antiguo) representativas
para nuestro problema, incluyendo diferentes escenarios,
condiciones lum
´
ınicas y desplazamientos de la patente con
respecto a la c
´
amara. En la Fig. 5 se pueden observar algunas
im
´
agenes del conjunto de prueba.
Los resultados fueron satisfactorios, logrando tasas de
reconocimiento cercanas al 96% para el caso de veh
´
ıculos
con patentes argentinas del Mercosur y porcentajes cercanos
al 94% para el formato antiguo. La Tabla I muestra los
resultados para el conjunto de prueba.
TABLA I
PORCENTAJES DE PATENTES RECONOCIDAS CORRECTAMENTE PARA EL
CONJUNTO DE PRUEBA CON 330 MUESTRAS.
Modelo %
MERCOSUR 95.76
Antiguas 93.94
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Fig. 5. Ejemplos de im
´
agenes del conjunto de prueba para patentes
de Mercosur (fila superior) y antiguas (fila inferior) tomadas en distintas
condiciones de luminosidad y de ubicaci
´
on del veh
´
ıculo con respecto a la
c
´
amara.
B. Placa Principal del Sistema
Se dise
˜
n
´
o y construy
´
o la PPS encargada de controlar los
equipos que se ubican en las zonas de ingreso y egreso. Los
componentes principales que la integran son el microcon-
trolador ATmega328P y el m
´
odulo de comunicaci
´
on WiFi
ESP-01 que junto con un router permiten la comunicaci
´
on
con la UCC en la cabina a pocos metros de distancia (de
ser necesario, podr
´
ıa incorporarse un repetidor de se
˜
nal).
La inteligencia de la placa se encuentra en el micro-
controlador, que se ocupa del sensado del estado de los
perif
´
ericos y la distribuci
´
on de las tareas a realizar, el control
del encendido del m
´
odulo WiFi y la muestra de se
˜
nales
luminosas de alarma en caso de fallas. Adem
´
as, se le brind
´
o
conectividad WiFi utilizando el m
´
odulo ESP-01. Estos dos
se comunican entre s
´
ı mediante puerto serie.
El microcontrolador es de 8 bits y es fabricado por la
empresa Atmel [13]. Cuenta con 28 pines, de los cuales
23 son l
´
ıneas de entrada-salida programables. De ellas,
14 son digitales, de las que dos pertenecen a un puerto
serial USART, utilizado para la transmisi
´
on de datos con
el m
´
odulo de comunicaci
´
on WiFi.
El m
´
odulo utilizado es el ESP-01, que es fabricado por Ai-
Thinker y se basa en la familia de m
´
odulos WiFi “ESP8266”
de Espressif Systems. Este peque
˜
no m
´
odulo puede utilizarse
como adaptador Wi-Fi, que es la funci
´
on que cumple en
este proyecto. Finalmente, el mismo posee ocho pines. Entre
estos se encuentran un reset, un pin de habilitaci
´
on, dos
pines de alimentaci
´
on y cuatro pines digitales, correspon-
diendo dos de ellos a una UART. Esta se utiliza para la
comunicaci
´
on con el microcontrolador, mientras que uno de
los pines digitales permite implementar una se
˜
nal luminosa
en caso de falla. Ambos componentes se observan en la Fig.
6.
En el proyecto se contempl
´
o el dise
˜
no y construcci
´
on
de una fuente de tensi
´
on regulada que se encuentra in-
tegrada en la PPS. Su prop
´
osito es alimentar la placa y los
perif
´
ericos. Para ello, cuenta con salidas de 12V, 5V y 3.3V
de tensi
´
on continua. Las mismas se encargan de alimentar
los perif
´
ericos, el microcontrolador y el m
´
odulo WiFi, res-
pectivamente. Asimismo, cuenta con una protecci
´
on frente
a sobretensiones en el lado primario de su transformador.
Respecto al conexionado de los perif
´
ericos, se debe con-
Fig. 6. Componentes principales de la PPS. A la izquierda, el micro-
controlador ATmega328P. A la derecha, el m
´
odulo de comunicaci
´
on WiFi
ESP-01.
siderar que algunos de ellos han sido simulados debido a una
cuesti
´
on de costos o a que han quedado fuera del alcance
del proyecto. En cuanto a los que se encuentran simulados,
como es el caso de las barreras vehiculares de entrada y
salida, la expendedora de tickets del ingreso y el detector
magn
´
etico de salida, la conexi
´
on con el microcontrolador
es directa, mediante sus pines digitales de entrada. Mientras
que la elevaci
´
on de cada una de las barreras y la impresi
´
on
del ticket se visualizan mediante un led, el segundo detector
magn
´
etico y el retiro del ticket se simulan con pulsadores.
Aquellos que se encuentran implementados, que son las ba-
rreras infrarrojas que forman parte del sistema de detecci
´
on
de tama
˜
no y el sensor magn
´
etico de presencia del ingreso, se
conectan con el microcontrolador a trav
´
es de una adaptaci
´
on
de niveles de tensi
´
on, dado que el microcontrolador y los
perif
´
ericos trabajan con diferentes niveles l
´
ogicos.
Adicionalmente, la PPS cuenta con leds indicadores que
se encienden en caso de producirse alguna falla en el
microcontrolador o el m
´
odulo de comunicaci
´
on.
Finalmente, se realiz
´
o el dise
˜
no de la PPS en Altium
Designer y se la construy
´
o. Inicialmente, la misma fue im-
plementada mediante un Arduino Mega. El uso de esta placa
de desarrollo permiti
´
o ensayar el funcionamiento de los
c
´
odigos que se fueron realizando al comienzo del proyecto.
Posteriormente, la misma fue reemplazada por un circuito
construido utilizando protoboards, implementado con el
microcontrolador ATmega328P. Una vez que se verific
´
o que
el circuito desarrollado funcionaba en forma correcta, se
procedi
´
o a realizar el dise
˜
no del PCB correspondiente. El
resultado obtenido se observa en la Fig. 7.
Fig. 7. PPS dentro de la caja del prototipo final.
C. Perif
´
ericos
Se implement
´
o un sistema para determinar, en base a
su longitud, la categor
´
ıa del veh
´
ıculo y la correspondiente
tarifa. Consiste en un arreglo de 3 barreras infrarrojas
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http://elektron.fi.uba.ar
dispuestas a 2.5 metros de distancia entre s
´
ı de forma tal
de determinar la categor
´
ıa en funci
´
on de cu
´
antas barreras
son activadas por el veh
´
ıculo cuando
´
este est
´
a frente a la
barrera de ingreso. En base al orden en que las mismas son
activadas con el paso del veh
´
ıculo, por software se determina
la categor
´
ıa.
Las barreras utilizadas tienen un alcance ≤ 15m. Cada
equipo transmisor y receptor permite ajustar la frecuencia
de trabajo de la barrera y evitar interferencias con otras
cercanas. Una de las barreras puede observarse en la Fig.8.
Fig. 8. Barrera infrarroja utilizada: receptor (izquierda) y transmisor
(derecha).
Por su parte, el detector de presencia magn
´
etico posee
un lazo inductivo que debe realizarse con cable de 1.5
mm
2
de
´
area y debe tener forma rectangular. En base al
manual de usuario y al tama
˜
no de las v
´
ıas de acceso de los
establecimientos relevados, se consider
´
o un lazo de 2.5m de
largo por 1m de ancho, al que le corresponden cuatro vueltas
de cable. El equipo posee dos indicadores leds, uno rojo y
uno verde. Mientras el equipo se encuentre alimentado, el
primero estar
´
a siempre prendido. El verde va a parpadear
en caso de falla o va a quedar encendido cuando se detecte
un veh
´
ıculo atravesando el lazo. El detector de presencia
implementado se ve en la Fig. 9.
Fig. 9. Detector magn
´
etico utilizado.
D. Unidad Central de Control y Base de Datos
La UCC se implement
´
o en una PC y es la encargada
del procesamiento de las im
´
agenes, el reconocimiento de
matr
´
ıculas y el almacenamiento de los datos de los clientes.
En ella se ejecuta el m
´
odulo principal del sistema encargado
de la sincronizaci
´
on de procesos. Cada c
´
amara captura video
en forma permanente y est
´
a asociada a una cola de trabajos
que contiene las patentes reconocidas en tiempo real. La
UCC se encarga de determinar qu
´
e patentes analizar cuando
el detector magn
´
etico indica la presencia de un veh
´
ıculo.
El uso de un sistema que capture los datos de la matr
´
ıcula
de un veh
´
ıculo y lo almacene en una base de datos en
formato de texto evita la necesidad de ocupar espacio de
memoria debido al almacenamiento de videos o im
´
agenes
y facilita la consulta de los datos de cada uno de los
clientes del establecimiento, como as
´
ı tambi
´
en permite la
sincronizaci
´
on de los procesos por parte del sistema desde
la UCC.
La base de datos lleva registro de los clientes abonados
que pagan mensualmente, los veh
´
ıculos estacionados en
un momento dado, y el hist
´
orico de las estad
´
ıas. Para la
implementaci
´
on se utiliz
´
o el sistema de gesti
´
on de bases de
datos MySQL [14]. En la tabla de los veh
´
ıculos estacionados
”Parking” se almacena el n
´
umero de patente, si el cliente es
abonado o no, el tipo de veh
´
ıculo, el pago efectuado y la
fecha y hora de entrada y salida. En la tabla ”History” se
mantienen los datos de los veh
´
ıculos que ya abandonaron el
estacionamiento.
Cuando el detector magn
´
etico detecta la presencia de un
veh
´
ıculo en la v
´
ıa de egreso, avisa a la UCC para que
verifique el registro del pago en la base de datos y de esta
manera levante la barrera de salida. Luego de esto, se agrega
en la tabla History la estad
´
ıa del veh
´
ıculo y se elimina
de la tabla Parking. Las Fig. 10.a y Fig. 10.b muestran
una instancia para la tabla de veh
´
ıculos estacionados y
el hist
´
orico respectivamente. Se observa que el auto con
patente KNJ605 efectu
´
o el pago de la estad
´
ıa y qued
´
o
registrado en la tabla Parking. Este hecho indica que el
veh
´
ıculo a
´
un no egres
´
o del estacionamiento. La tabla History
de la Fig. 10.b muestra, en un momento posterior, el registro
de la estad
´
ıa de dicho veh
´
ıculo ya en el hist
´
orico indicando
que el mismo ya egres
´
o y fue eliminado de la tabla Parking.
Cabe se
˜
nalar que en esta versi
´
on del sistema y a difencia
del resto de las acciones, el pago de la estad
´
ıa no est
´
a
automatizado y es gestionado y registrado en la base de
datos por un operador humano, a trav
´
es de una interfaz.
E. Sincronizaci
´
on de procesos
El prototipo final se completa con la sincronizaci
´
on de
procesos que puedan ocurrir en simult
´
aneo como lo es el
ingreso y egreso de veh
´
ıculos. Esto se implement
´
o en el
framework YAKINDU Statechart Tools [15] bajo licencia
acad
´
emica, utilizando m
´
aquinas de estado conformadas por
diagramas UML y desarrollando los c
´
odigos en lenguaje
C++ distribuidos en la UCC, PPS y m
´
odulo WiFi (en
este
´
ultimo modificando firmware original y uso de libreria
p
´
ublica [16]). Esto ha posibilitado el entrelazamiento de ope-
raciones para implementar el sistema en base a la t
´
ecnica de
multiprogramaci
´
on, de forma tal que el procesador ejecute
las tareas en forma concurrente.
La fase de conexi
´
on UCC-PPS-WiFi inicia el sistema
quedando luego listo para operar en forma continua. En caso
de fallo, el sistema informa por pantalla.
En la Fig. 11 se puede observar el diagrama de bloques
representativo de la comunicaci
´
on dentro del sistema. Los
tres subsistemas UCC, WiFi y PPS se comunican a trav
´
es
de mensajes, cada uno de los cuales es contestado por el
receptor con un ACK. El env
´
ıo y recepci
´
on de mensajes es
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(a) Tabla Parking
(b) Tabla History
Fig. 10. Instancia de ejemplo para las tablas de la base de datos que registran los veh
´
ıculos estacionados y el hist
´
orico.
la funci
´
on principal del m
´
odulo WiFi, intermediario entre la
PPS y la UCC.
Fig. 11. Comunicaci
´
on dentro del sistema entre la UCC, m
´
odulo ESP-01
y la PPS.
Tanto la UCC como la PPS disponen de una regi
´
on
destinada a las tareas que deben llevar a cabo cuando se
acciona la via de ingreso o egreso. A modo de ejemplo, la
Fig. 12 muestra el procedimiento sobre la v
´
ıa de ingreso de
la PPS.
Fig. 12. Procedimiento de la PPS sobre la v
´
ıa de ingreso.
IV. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO Y MANEJO DE
EXCEPCIONES
El sistema contempla situaciones de excepci
´
on, como
por ejemplo la asignaci
´
on de un identificador para patentes
da
˜
nadas, lectura no concordante de la misma patente en el
ingreso y egreso, o que no han podido ser le
´
ıdas correcta-
mente. Adicionalmente, la placa principal cuenta con leds
indicadores en caso de fallas en el microcontrolador o el
m
´
odulo WiFi, y mensajes de error que la Unidad Central
presenta en pantalla en estas oportunidades.
En cuanto al ingreso, si al realizar la detecci
´
on de la
patente el software no logra obtenerla, ya sea porque el
veh
´
ıculo no la posee, o bien porque est
´
a muy da
˜
nada,
el sistema le otorga un identificador que consta de siete
n
´
umeros. En estos casos, el veh
´
ıculo es considerado como
un nuevo cliente, por lo que el mecanismo de clasificaci
´
on
de veh
´
ıculos debe determinar su tama
˜
no antes de que este
ingrese.
Respecto al egreso, pueden darse varias situaciones. Si
un veh
´
ıculo se encuentra sobre la v
´
ıa de salida, pero en la
base de datos no figura que haya realizado el pago de la
tarifa, el sistema se mantiene continuamente comprobando
el estado del pago. Cuando el mismo es efectuado, se
permite la salida. Por otra parte, si el cliente, sin haber
abonado, se retira de la v
´
ıa de egreso hacia el interior
del establecimiento, la PPS le informa esto a la UCC
para que vuelva a esperar un nuevo veh
´
ıculo. Como en la
salida tambi
´
en se realiza la detecci
´
on de la matr
´
ıcula, puede
ocurrir que la misma no sea encontrada en la base de datos.
Entonces, el sistema le pregunta al operario si se trata de un
error de lectura o de alg
´
un caso particular. En el primer caso,
la patente podr
´
ıa haber sido mal reconocida a la entrada o
la salida, o bien tener asignada una patente provisoria. Por
lo tanto, el operario debe ingresar la patente que figura en
el ticket que se le entreg
´
o al cliente en la entrada, con el
cual realiz
´
o el pago. Una vez ingresada, la UCC busca esta
nueva patente y procede en forma normal. Si se trata de un
caso particular, el sistema le niega la salida al cliente y el
operario debe pedirle al mismo que retire el veh
´
ıculo de la
v
´
ıa de egreso para aclarar su situaci
´
on.
Por otra parte, anteriormente se mencion
´
o que la placa
cuenta con leds indicadores en caso de fallas de hardware.
Uno de ellos se utiliza para se
˜
nalar que el m
´
odulo ESP-01
no logra conectarse a la red WiFi generada por el router
en el lapso de 10 segundos programado. En ese caso, el
led empezar
´
a a parpadear. Sin embargo, esto no afecta al
funcionamiento del microcontrolador, el cual presentar
´
a en
pantalla el mensaje ”Fallo de conexi
´
on”. Tambi
´
en se cuenta
con un led destinado a indicar la existencia de fallas en el
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microcontrolador. Luego de la inicializaci
´
on del sistema, el
mismo parpadear
´
a en caso de que se produzca un error en
la comunicaci
´
on entre la placa y el m
´
odulo WiFi, debido a
la p
´
erdida de mensajes entre ellos.
Por
´
ultimo, cabe se
˜
nalar que para la construcci
´
on del
prototipo se realizaron pruebas en laboratorio y en un
primer escenario externo con caracter
´
ısticas similares a un
estacionamiento considerado est
´
andar seg
´
un el relevamiento
realizado. Para el siguiente prototipo se planean realizar
ensayos funcionales en ambientes similares al de uso final.
V. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
Se ha presentado un prototipo para un sistema automati-
zado de estacionamientos para patentes argentinas desarrol-
lado para una empresa de la ciudad de Mar del Plata, que
ha funcionado satisfactoriamente. Este desarrollo surge de la
necesidad de automatizar los estacionamientos a nivel local
frente al crecimiento del parque automotor. El prototipo es
f
´
acilmente adaptable a variantes, como en la disposici
´
on de
la entrada y salida, y permite bajar costos de desarrollo y
mantenimiento.
El sistema implementa un sistema de reconocimiento
autom
´
atico de patentes argentinas con el que se han obtenido
porcentajes de reconocimiento similares a los encontrados en
la documentaci
´
on analizada. Posee adem
´
as un mecanismo
de detecci
´
on de tama
˜
no estandarizado, que se basa en el
largo del veh
´
ıculo, en la v
´
ıa de entrada (los establecimientos
relevados dejaban esta diferenciaci
´
on a criterio del operario).
De esta forma el c
´
alculo de la tarifa a cobrar es autom
´
atico.
Adicionalmente, implementa una base de datos que registra
los veh
´
ıculos que se encuentran en el establecimiento, los
clientes abonados y mantiene un historial de las estad
´
ıas.
Toda esta informaci
´
on es relevante para la gesti
´
on de los
estacionamientos y para datos estad
´
ısticos, entre otras apli-
caciones.
El prototipo considera una v
´
ıa de ingreso y otra de
egreso permitiendo la entrada y la salida de veh
´
ıculos en
simult
´
aneo, lo cual es manejado por el sistema.
A futuro, se implementar
´
an t
´
ecnicas para seguridad en las
comunicaciones, manejo automatizado de fallos de disposi-
tivos y se sumar
´
a la automatizaci
´
on total del cobro de la
estad
´
ıa y la administraci
´
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