자동차 기술의 세계에서는 보안과 안전이 병행하기 마련이다. RKE를 검사하든 차량 도난 방지 기능을 하는 이모빌라이저를 검사하든 검사 솔루션과 함께 애질런트 TS-5400 시리즈 Ⅱ 및 TS-5020 자동차 전자제품 기능 테스트 시스템이 준비되어 있다.
고급 기술에 대한 필요성이 계속 증가하면서 문이나 트렁크 릴리스(door or trunk release)에서부터 엔진 시동, 라디오 방송 설정, 좌석 위치 조절, 미러 조절 등 보다 정교한 기능에 이르기까지 자동차용 RKE 시스템이 장착되지 않는 곳이 없다. 그리고 RKE 시스템에는 대부분 실내 조명 작동, 시스템 무장 해제 또는 자동 비상경보 등 다른 기능도 갖추어져 있다.
일반적으로 BCM(Body Control Module)에는 도어록, 전면 유리 와이퍼, 실내등, 기타 기능의 전기기계식 구동장치를 제어하는 RKE 기능이 내장되어 있다. RKE 기능 전용 ECM(Electronic Control Module)을 개발하는 것도 한 가지 방법이 될 수 있다. 그림 1에서는 RKE 기능이 있는 범용 BCM의 구성요소를 보여준다. 그 외에도 RKE의 도입은 차량 보안 개선 요구와 이모빌라이저의 부상과 맞물려 작용하고 있다.
다음은 RKE 및 이모빌라이저용 TS-5400 시리즈 II 및 TS-5020 테스트 시스템을 이용하여 신뢰성, 보안 및 시스템 무결성을 높이는 제조 기능 테스트의 샘플링이다.
RKE 기능과 관련한 전자제품들이 키팝(key fob)에서 암호화한 입력을 차량 부품 전반에 걸쳐 있는 전기기계식 구동장치를 위한 명령으로 변환해준다. 일반적으로 활동사항(그림 2에 나와 있는)에는 휴대형 키팝에 의한 코드 생성, 신호 감지 및 처리가 있고, 그 후 인증 코드 확인 절차가 뒤따른다. 마지막으로 이 전자제어 모듈이 여러 구동장치(도어록, 좌석 위치조절 모터 등)에 직렬 명령이나 직접 출력을 생성한다.

송신기

그림 2에서 원격 키(송신기)에는 ID 신호 생성 통합 회로가 들어있고, 이 키는 소형 배터리로 가동한다. ID 신호는 보통 32비트 내지 64비트 롤링 코드이며 이후 신호처리를 위해 일정 형태의 변조 과정이 필요하다. 이 코드 생성용 알고리즘에 대한 보안 및 감도 문제로 인해 고객 전용 테스트 섹션이 필요한 데, 이를 보통 ‘블랙박스’로 처리한다. 이 때, 고객이 보통 송신기용 코드를 작동식 키팝이나 변조 장치 형태로 공급한다. RKE 송신기는 거의 99% 정도를 비작동 상태로 있기 때문에 저전력 모드가 중요하다. 비작동 모드로 되어 있는 RKE 송신기에서는 보통 작동 상태일 경우 RF 전송을 위한 소요 전류 10mA~12mA를 포함하여 전류 100nA가 허용된다.

테스트
키팝의 RF 전력 출력 테스트는 항상 수행하는 것은 아니지만 필요할 때가 있다.

테스트 시 특정 모드로 들어갈 때 키팝 출력 진폭 및 중심 주파수의 신호 강도를 점검해야 하는 경우가 있다. 예를 들면, 특정 키패드 명령에 따라 키팝이 연속파 모드로 들어가 비변조 RF 출력을 생성할 수도 있다. AM 또는 FM 출력 발생을 포함하는 테스트 모드도 있다. 테스트 시 알려진 작동 키팝을 사용하여 테스터를 교정하고 후속 테스트 시 상대적 신호 강도 분석을 기반으로 테스트를 완료할 수 있다. 이러한 테스트를 실시할 때 시장에서 특정 스펙트럼 분석기를 선택할 수도 있다.

애질런트 TS-5400 시리즈 Ⅱ 및
TS-5020 테스트 솔루션
애질런트 ESA 시리즈 RF 스펙트럼 분석기라면 모두 키팝 전력 분석에 필요한 사양에 부합한다. 이 테스트 실행 프로그램(TxSL)에는 출력 진폭 및 중심 주파수 파악을 위한 사후 데이터 추출, 분석 및 표시 기능이 있다. 선택한 데이터는 데이터베이스 항목, 파형, 어레이 등 다양한 형식으로 추출 및 표시하여 연결 장치로 읽기 쉽게 보고서를 작성할 수 있다.

테스트
송신기는 리튬 코인 건전지로 구동한다. 보통 배터리 수명은 25℃에서 5년이 넘는다. 이 배터리 수명을 늘리기 위해 활성 RF 송신 중 누설전류가 없는 지 확인할 수도 있다.

애질런트 테스트 솔루션
이 테스트 시스템은 MCM(Measurement Control Module)을 포함하도록 구성할 수도 있다. MCM에 내장되어 있는 기능으로는 전압이나 전원을 공급하고 출력 전류나 전압을 각각 측정하는 기능이 있다. 따라서 이 MCM을 전압 소스로 사용하면 송신기의 출력 누설전류를 확인할 수 있다.

RF 발생기

RF 발생기는 RKE 수신기의 출력을 생성하는 반송파 코드를 변조한다. RKE RF 대역은 보통 미국과 일본에서는 315MHz, 유럽에서는 434/868MHz이다. 전류 시스템 중에는 ASK(Amplitude Shift Key) 변조 방식을 이용하는 것이 많은데, SAW (Surface Acoustic Wave) 송신기로 ASK 변조 데이터를 만들기가 쉽기 때문이다. 하지만 FSK(Frequency Shift Key) 변조가 안정적이고 정확하게 주파수를 보다 빠른 속도로 변이하므로 더 넓은 후속 대역을 발달시키고 있다. 발생기의 사양은 고객의 요구로 정해지며 현재 출시되어 있는 수많은 제품 중에서 선택할 수가 있다.
수신기와 구동장치

전압 및 전류 정격이 낮은 안테나는 RF 변조기로부터 입력 신호를 수신한다. 이 수신기는 9V~16V 차량용 배터리로 작동한다. 이 수신기는 키팝 송신기로부터 유효 송신 신호(메시지 인증 코드, 즉 MAC)를 감지하는데, 여기에는 송신기 ID, 롤링 카운트, 명령 코드 및 상태 플래그가 들어있다. MAC를 검증하기 위해 수신기는 롤링 카운트를 송신기 ID 롤링 카운트와 비교한다. 이 송신기 ID 롤링 카운트는 수신기의 비휘발성 메모리 안에 저장되어 있다. 검증을 하려면 전송받은 롤링 카운트가 해당 카운트 ‘구간’ 내에서 수신기에 저장되어 있는 카운트보다 크거나 같아야 한다. 롤링 카운트가 이 구간 안에 해당하지 않을 경우, 수신기가 재동기화를 수행할 수도 있다. 롤링 카운트가 범위 안에 들어오면 ECM이 도어록, 실내등, 경보장치 등을 제어하는 구동장치로 직렬 명령을 생성한다.
 
테스트
일반적으로 RKE 기능을 검증하는 방법에는 두 가지가 있다. RKE ECM 테스트 개발자들은 롤링 코드의 상세내역을 비밀로 하기 때문에 한 가지 방법은 ECM의 직렬 명령 생성을 검증하는 것이고, 다른 한 가지 방법은 해당 입력 명령에 전기기계식 구동장치가 어떻게 반응하는지 관찰하는 것이다. RKE 기능의 각 구성요소(좌석 위치조절, 실내등, 비상 경보, 트렁크 릴리스 등)를 이와 같이 송신기 명령을 전송하고 직렬 링크를 통해 작동을 확인하거나 관련 구동장치의 반응을 통해 테스트할 수 있다.

애질런트 테스트 솔루션
이들 테스트 시스템은 고객이 제공하는 키팝/블랙박스를 직접 테스터에 장착할 수 있는 맞춤형 카드를 포함하도록 구성할 수 있다. 대역폭과 변조 기능을 위해 사용할 RF 신호 소스는 보통 N5182A와 E4438C 신호 발생기 사이에서 선택한다. 이 플랫폼이 지원하는 직렬 통신에는 ISO 9141, J1850 및 CAN/J1939와 같은 공통 인터페이스가 포함된다. 애질런트 TestExec SL에서는 메시지 기반 계측을 손쉽게 통합할 수도 있다. TestExec SL에 잘 문서화된 계측기 통합 절차를 따르면 메시지 기반 계측기에 익숙한 사용자와 해당 프로그래머들은 30분도 걸리지 않아 통합 및 종합 작동 정의를 구축할 수 있다.
뒤이어 직렬 포트 통신과 관련한 몇 가지 TestExec SL 작동이 진행된다. 직렬 통신에서 기대하는 Read/Write/Configure 소프트웨어 기능과는 별도로 이 테스트 실행 프로그램은 ECM 기능 테스트에서 사용하는 일반적인 절차를 능률화한다. 예를 들어, ECM에 주기적으로 ‘keep alive’ 메시지(이하 ‘그룹 메시지’라 함)를 보내 TEST 모드(RUN 모드가 아님)를 유지하는 것은 다음과 같은 조치를 통해 훨씬 더 쉽게 만들 수 있다.

mComConfigGroup: 그룹 메시지에 관한 지원 직렬 인터페이스를 구성한다.
mComStartGroup: 그룹 간 그리고 그룹 요소 간 시간과 그룹 반복 카운트 및 그룹 메시지 자체를 지정한다.
GroupRepeatCount가 0이면 ‘Keep Alive’ 메시지가 무한정 반복된다.

응답 시간

고급품으로서 관심을 끌 수 있도록 RKE 기술이 고객을 기반으로 성공을 거두려면 사용자가 키패드를 누를 때 이에 신속히 응답할 수 있는 시스템의 성능이 중요하다.
테스트
보통 RKE 키패드를 누를 때부터 메시지가 생성될 때까지 그 사이에 경과한 시간은 300ms 미만이어야 한다. 따라서 코드를 전송 및 확인하고 메시지를 작성하는 데 걸리는 시간을 파악하는 것이 절대적으로 중요하며, 이 시간은 시스템 기능의 총 시간(구동장치 실행 포함)(< 1s)과 별도로 측정해야 한다.

애질런트 테스트 솔루션
애질런트 E1333A 3채널 범용 카운터와 같은 카운터는 키팝을 누를 때부터 그 결과 작업(코드 검증 또는 총 시간)이 실행될 때까지 그 사이의 시간을 측정하는 데 사용할 수 있다. 이 하드웨어 솔루션은 E1333A 카운터의 작동 루틴을 포함한 테스트 실행 소프트웨어 포락선을 지원한다.
E1333A 카운터에 관한 애질런트 TestExec SL 작동을 샘플링하는 것으로는 다음과 같은 항목이 있다.

ctrConfTrigln: 입력 트리거를 설정한다.
trigfirst: 판독 전 트리거용으로 사용하는 파라미터, no의 경우 0, yes의 경우 1이다.
ctrlsSet: 카운터가 측정 준비를 마칠 때까지 대기한다(준비를 마치면 True를 반환함).
ctrInitiate: 앞서 구성한 카운터 측정을 시작한다.
ctrGetResults: 카운터 결과를 판독한다.