1. Introduction

硬件在环(Hardware-in-the-Loop, HIL)，是一种对控制器进行测试的方法，其中“Hardware”是核心，表明被测的对象，一搬是控制器实物(e.g., 整车控制器VCU，ADAS控制器)。或者，通过HIL测试，机器或系统的物理部分被仿真器所替代，并广泛运用于汽车控制器开发过程种；“in-the-Loop”在环，强调背侧控制器要在一个闭合的回路里。所谓的回路，是控制器接受被控对象的状态并发出控制指令，然后得到被控对象反馈并再次发出控制指令的过程(e.g., ADAS and ego vehicle)。在这个测试闭环中，可以通过设置被测对象不同的状态，来测试控制器能否正常的行驶。

如何形成测试闭环也是一个关键性的问题，从真实的控制器和被控对象的场景出发(真实的自动驾驶控制器控制真实的车辆时，ADAS and ego vehicle)，控制器接受真实车的状态，计算并发出控制指令(e.g., 加速，减速 and 转向，etc.)，车辆根据控制指令做出相应的动作，车辆按照指令执行完之后，车辆的感知系统捕获周围的信息(e.g., 车速，障碍物信息, etc.)并将捕获的信息反馈/发送给控制器，控制器接受感知系统传来的信息计算并发出相应的控制指令，周而复始。

Question：是否一定需要“in-the-loop”? 这是一个非常好的一个问题，值得我们去深思。

Answers: 硬件在环，这个环是否一定要存在？换言之，环没有了，那么只有硬件了。

我们可以从测试的目的出发，HIL目的为了测试硬件(i.e., 真实的控制器)，HIL主要包含两个components：Hardware and others (i.e, ADAS控制器和被控对象(Vehicle))，被控对象(Vechile)本质上起到一个辅助的作用，帮助ADAS收集环境信息和Vehicle状态，并且间接展示ADAS操作的效果(i.e., pass or not)。如果这个Hardware能够自己扮演这样的角色，那么Others(被控对象)应该是可以被取代。For instance, 汽车控制器控制的结果，可以通过控制器本身的设施显示出来(e.g., 通过灯的状态On/Off)。 但是又出现一个问题，这样的Test scenario是否需要我们这样的关注呢，意义又何在呢？

Concluding Remarks: 理论上，HIL的环是可以取代，但是对于它的应用个人持有保留意见

2. HIL Testing

在进行HIL测试时，使用HIL设备替代真实的被控对象，用于接受所有的控制指令，并模拟所有的状态信息返回给真实的控制器，使控制器认为自己在控制真实的对象，从而形成闭环。具体的展示如下图：

3. 为什么需要进行HIL Testing?

(1) 节省成本，不管开放道路还是封闭试验场的实车测试都需要大量的费用。

(2) 降低测试的风险

(3) 减少开发时间，增加开发效率，同步开发一款全新的汽车的开发需要大量的时间

(4) 在系统开发生命周期的前期，及时的发现故障，以保障系统的质量