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제어 기술 특허 출원·제어 장치 특허 가이드｜PID·MPC·ISO 26262 기반 명세서·청구항 전략

by 하앤유 특허법률사무소2025.09.25조회수 72

제어 기술 특허 출원·제어 장치 특허 가이드｜PID·MPC·ISO 26262 기반 명세서·청구항 전략

제어 기술 특허·제어 장치 특허 가이드. 선행기술 조사·FTO, 수치한정·선택발명, PID·MPC·칼만 필터, ISO 26262·HIL/SIL 기반 명세서·청구항 전략.

제어 기술·장치는 제품 성능과 안전을 결정하는 코어 기술입니다.
자동차 파워트레인·로봇·반도체 장비·신재생 인버터까지
적용 범위가 넓고, 시장 경쟁력을 좌우합니다.

트렌드는 모델 예측 제어(MPC), 칼만 필터 기반 센서 융합,
RTOS 위 펌웨어 최적화, CAN·EtherCAT 네트워킹 고도화입니다.

연구개발과 동시에 특허 전략을 세워야 합니다.
출원 전 공개를 피하고, 선행기술 조사·FTO로 리스크를 줄이세요.

명세서는 문제–해결 구조로, 수치한정과 선택발명 논리를 담아 진보성을 강화합니다.

청구항은 시스템·방법·컴퓨터 판독가능 매체로 3트랙 설계,
PID 보정, MPC 제약, HIL/SIL 검증 데이터로
실시가능요건과 명확성을 탄탄히 합니다.

ISO 26262 등 기능 안전 요구를 V&V 절차와 연결하면
산업 통과 요건과 권리 범위를 동시에 확보할 수 있습니다.

핵심은 “빠른 선출원 + 데이터로 설득”
하나의 제어 로직을 장치·펌웨어·프로토콜까지 포섭해
제어 기술 특허·제어 장치 특허로 사업 가치를 지키세요.

① 제어 기술·장치 특허 출원의 의미와 정의
② 왜 제어 기술·장치 특허 출원이 필요한가 – 기술 보호·경쟁력·수익·법적 보호
③ 제어 기술·장치 특허 등록 요건 – 신규성·진보성·산업상 이용 가능성
④ 제어 기술·장치 특허 출원 절차와 등록 방법 – 선행기술 조사·명세서·청구항
⑤ 제어 기술·장치 특허 심사 과정 – 의견서·보정서·등록 결정
⑥ 제어 기술·장치 특허권 효력과 보호 범위 – 무단 사용 금지·라이선스
⑦ FAQ – 비용·기간·선행기술 조사·실험데이터
⑧ 실제 '제어 기술·장치' 특허 사례 – 출원 전략과 시사점
⑨ 하앤유 특허사무소와 함께하는 맞춤형 특허 전략

① 제어 기술·장치 특허 출원의 의미와 정의

제어 기술·장치 특허는
알고리즘(PID·MPC·칼만 필터)과 하드웨어(ECU·MCU·DSP·FPGA),
네트워킹(CAN·EtherCAT·PROFINET)·소프트웨어(RTOS·OTA)까지
시스템·방법·컴퓨터 판독가능 매체로 권리화하는 제도입니다.

제어 로직, 센서 융합, 구동기 제어, PLC/SCADA 연동을
청구항 트리로 포섭해 제품·공정을 동시에 방어합니다.
선행기술 조사·FTO로 범위를 정리하고,
수치한정·선택발명과 HIL/SIL 검증 데이터로
신규성·진보성·실시가능요건을 충족합니다.
결과적으로 안정도 여유·응답시간·에너지 효율 같은 성능 지표를
명세서의 데이터로 연결해 제어 장치 특허 가치를 극대화합니다.

② 왜 제어 기술·장치 특허 출원이 필요한가 – 기술 보호·경쟁력·수익·법적 보호

■ 기술보호
제어 대상 모델, 게인 범위, 샘플링 주기, 지연 보상, 안전 메커니즘을
수치한정으로 고정하면 모방·치환에 강합니다.
PID→MPC로의 확장, 옵저버(칼만 필터)·센서 융합 구조,
RTOS 태스크 우선순위·인터럽트 처리까지 청구항 계층으로 포섭하세요.
선행기술 대비표와 HIL/SIL 로그를 명세서에 담으면
기재불비·명확성 리스크가 낮아져 방어력이 높아집니다.
공개 전 선출원과 FTO 병행이 기본 전략입니다.

■ 경쟁력강화
PLC/SCADA·DCS, 인버터(FOC·SVPWM), BMS, 로봇(AGV/AMR),
신재생 인버터·EMS까지 적용 분야 확장을 한 문서로 보여주면
조달·벤더 등록·인증 심사에서 기술 신뢰가 상승합니다.
오버슈트·정착시간·위상/이득 여유, 전류 리플·THD 같은
정량 성능지표를 비교실험으로 제시하면
진보성 설득력이 커지고, 제품 스펙의 차별성이 명확해집니다.
내부 링크로 유사 사례를 연결해 신뢰 신호도 강화하세요.

■ 수익창출
코어 로직(모델 예측 제어·지연 보상·리던던시)을
시스템·방법·저장매체 3트랙으로 권리화하면
제조사·모듈사·소프트웨어사 각각에 라이선스 옵션을 제안할 수 있습니다.
크로스라이선스·공동개발 계약으로 초기 비용을 분담하고,
펌웨어(OTA) 업데이트까지 포섭해 장기 로열티를 설계하세요.
분할출원·정정으로 대체설계 회피를 줄이면
수익의 지속 가능성이 높아집니다.

■ 법적보호
무단 제조·사용·판매·수입에는
경고장→가처분→본안소송으로 대응합니다.
등가물론에 대비해 상태공간 모델·전이함수·파라미터 범위를
명세서·청구항에 명확히 두고, 침해 대비 구성요소 대응표를 준비하세요.
기능 안전(ISO 26262)·IEC 61508 준수 흐름과 V&V 자료를 연계하면
법원·심판 단계에서도 입증 구조가 견고해집니다.
보호기간 동안 연차료·해외(PCT) 일정을 체계적으로 관리하세요.

③ 제어 기술·장치 특허 등록 요건 – 신규성·진보성·산업상 이용 가능성

■ 신규성
논문·특허공보·학회 자료·오픈소스(ROS 패키지)까지 선행기술로 봅니다.
게인 범위·샘플링 주기·지연 보상·네트워크(CAN·EtherCAT) 등
핵심 파라미터를 수치한정으로 명확히 하세요.
PID·MPC·칼만 필터 구조 차이를 대비표로 제시하면
동일성/중복 공개 리스크를 조기에 차단할 수 있습니다.

■ 진보성
단순 게인 변경은 자명성 지적으로 취약합니다.
MPC 제약 조건·옵저버(칼만)·리던던시·지연 보상 등
구조적 차별을 설계하고, HIL/SIL·시뮬레이션 데이터로
오버슈트·정착시간·THD 개선을 통계 유의성으로 입증하세요.
선택발명+수치한정발명 논리를 문제–해결 구조에 얹으면 유리합니다.

■ 산업적 이용 가능성
연구실 구현을 넘어 실시가능요건을 충족해야 합니다.
ECU/MCU 사양, RTOS 태스크 우선순위, PLC/SCADA 태그,
PWM 주파수·센서 캘리브레이션 등 재현 가능한 절차를 기재하세요.
양산·스케일업 시나리오와 V&V(검증·검증) 계획을 붙이면
현장 적용성과 신뢰성이 함께 강화됩니다.

④ 제어 기술·장치 특허 출원 절차와 등록 방법 – 선행기술 조사·명세서·청구항

■ 선행기술조사
FTO(자유실시)와 병행해 PID·MPC·Kalman·RTOS·ISO 26262를
교차 키워드로 탐색합니다.
회로도·블록도·코드 스니펫 기준으로 유사 구성을 수집하고,
구조·수치·효과 축으로 대비표를 작성해
신규성·진보성 위험 구간을 색인화하세요.

■ 명세서 및 청구항작성
문제–해결 구조로 제어 대상 모델과 성능 지표(IAE/ISE·효율)를 명시합니다.
시스템·방법·컴퓨터 판독가능 매체 3트랙 청구로 포섭 범위를 확대하고,
게인 범위·샘플링 주기·지연 보상·안전 메커니즘을 수치한정하세요.
선택발명 근거, HIL/SIL·로그 데이터를 넣어
기재불비·명확성 리스크를 선제 차단합니다.

■ 특허 출원서 작성
발명의 명칭·요약·도면을 핵심 효과 중심으로 정리합니다.
파리우선권·PCT·조기공개·우선심사 여부를 결정하고,
도면 규격·부호 일치·수수료를 점검합니다.
제품 로드맵을 반영해 분할출원 가능성도 미리 설계하세요.

■ 방식심사 및 출원공개
형식요건 미비는 보정명령으로 통지됩니다.
서식·우선권 서류·도면 규격을 체크리스트로 관리하고,
일반적으로 출원 후 18개월에 공개되므로
영업비밀은 구간 분리, 공개 전 FTO 업데이트를 권장합니다.
내부 링크로 관련 기술 글을 연결해 신뢰 신호를 높이세요.

■ 실체심사 및 보정대응
거절이유(OA)의 핵심은 신규성·진보성·기재불비입니다.
선행 문헌 대비 구조·수치·효과를 표로 정리하고,
HIL/SIL·필드 로깅 데이터로 예상 밖 개선을 제시하세요.
신규사항 추가 없이 용어 정밀화·범위 정리로 보정하고,
필요 시 면담·분할출원·정정을 병행해 코어 권리를 보존합니다.

■ 등록결정및등록료납부
등록결정 통지 후 기한 내 등록료를 납부하고,
연차료·해외(PCT/개별국) 일정을 캘린더로 자동화합니다.
권리화 즉시 라이선스·크로스라이선스 제안을 전개하고,
OTA 업데이트·버전 관리까지 포섭해 침해 모니터링 체계를 구축하세요.
내부 기준서로 등가물 대응표를 상시 업데이트하면 분쟁에 유리합니다.

⑤ 제어 기술·장치 특허 심사 과정 – 의견서·보정서·등록 결정

■ 형식심사
출원서·명세서·청구항·도면·요약이
규정 형식과 기재 요건을 충족했는지 점검합니다.
우선권 서류, 수수료, 도면 규격(부호·레이블 일치) 확인이 핵심입니다.
누락·오기는 보정명령으로 통지되며,
기한 내 미이행 시 각하될 수 있습니다.
체크리스트로 RTOS/PLC 신호명, CAN·EtherCAT 표기 등
용어 일관성을 정리하면 기재불비 리스크를 줄일 수 있습니다.

■ 실체심사
쟁점은 신규성·진보성·명확성(실시가능요건)입니다.
선행 대비 구조·수치·효과를 표로 제시하고,
PID/MPC·칼만 필터·리던던시·지연 보상 같은
설계 차이를 수치한정으로 명료화하세요.
HIL/SIL 결과, 오버슈트·정착시간·THD·효율 개선 등
정량 지표를 데이터로 입증하면 유리합니다.
기능 안전(ISO 26262/IEC 61508) 흐름을 연계하면
산업 적용성과 진보성 설득력이 강화됩니다.

■ 보정 및 등록결정
거절이유(OA)는 의견서+보정서로 대응합니다.
신규사항 추가 없이 용어 정밀화, 범위 축소·정리로
핵심 청구항을 보존하세요.
필요 시 심사관 면담, 분할출원·정정을 병행해
코어 로직(예: MPC 제약, 옵저버 구조, FOC 파라미터)을 살립니다.
추가 비교실험/HIL 로그로 효과를 강화하면
등록결정 가능성이 높아집니다.
등록 후에는 등록료·연차료와 FTO 업데이트로
권리를 안정적으로 운영하세요.

⑥ 제어 기술·장치 특허권 효력과 보호 범위 – 무단 사용 금지·라이선스

■ 독점적권리
등록되면 청구항에 기재된 제어 로직·장치·펌웨어(컴퓨터 판독가능 매체)에 대해
제조·사용·양도·수입을 권리자가 독점합니다.
시스템·방법·저장매체 3트랙 청구로 소프트웨어(알고리즘)와 하드웨어(ECU/PLC)까지 포섭하면
대체설계 회피가 어려워집니다.
수치한정(게인·샘플링 주기·지연 보상)과 안전 메커니즘(리던던시·페일세이프)을 포함해
제품·공정·서비스 전 주기를 보호하세요.

■ 무단사용금지
권리자 허락 없이 동일·등가 구성을 이용한 제조·판매·수입은 침해입니다.
분쟁에서는 구성요소 대응표와 HIL/SIL·필드 로그,
성능지표(오버슈트·정착시간·THD·효율)로 등가물론 주장을 차단하세요.
경고장→가처분→본안소송 절차로 생산·판매 중단과 재고 폐기를 청구할 수 있고,
고의 침해 입증 시 손해배상 증액도 노려볼 수 있습니다.
정기 FTO 업데이트로 사전 충돌을 예방하세요.

■ 수익창출
핵심 제어 기술은 라이선스·크로스라이선스로 현금화합니다.
제조사(장치), 모듈사(드라이브/인버터), 소프트웨어사(알고리즘·툴체인) 등
파트너 유형별로 로열티·선급금·매출연동 모델을 설계하세요.
OTA 업데이트를 저장매체 청구항으로 포섭하면
버전 업그레이드에도 사용료를 부과할 수 있습니다.
공동개발 계약 시 IP 귀속·개량발명 처리 조항을 명확히 해
장기 수익을 안정화하세요.

■ 보호기간
특허권 존속기간은 원칙적으로 출원일로부터 20년입니다.
연차료를 기한 내 납부해 권리를 유지하고,
핵심 청구는 조기 출원, 파생 기능은 분할·연속 출원으로 층위를 만드세요.
해외는 파리우선권·PCT로 권리 공백을 막고,
제품 로드맵에 맞춰 정정·재심사 전략을 병행합니다.
유효기간 동안 침해 탐지(로그/펌웨어 서명) 체계를 구축해
집행력을 높이세요.

⑦ FAQ – 비용·기간·선행기술 조사·실험데이터

Q1. 제어 기술·장치 특허 출원, 언제가 가장 좋을까요?

가장 안전한 타이밍은 공개 전에 선(先)출원입니다.
논문·포스터·데모·영업자료가 밖으로 나가기 전에요.

핵심 로직(PID·MPC·칼만)과
중요 파라미터(게인, 샘플링 주기, 지연 보상)를
대략의 수치 범위로라도 묶어 먼저 출원하세요.

그다음에 HIL/SIL·벤치·필드 데이터를 차곡차곡 추가해
진보성 근거를 두껍게 만들면 됩니다.

해외도 생각한다면
파리우선권 12개월 안에 개량·변형은 분할출원,
범위 확장은 PCT로 이어가는 흐름이 깔끔합니다.

제품 런칭이 급하면 우선심사로 속도를 당기고,
대외 발표 직전엔 FTO(자유실시) 점검 한 번 더!

Q2. 출원할 때 꼭 챙겨야 할 자료는 뭔가요?

기술 그림: 대상 시스템 모델(블록도/전이함수),
로직 개요(PID·MPC·옵저버), 신호 흐름도.

하드웨어/소프트웨어 스냅샷:
ECU/MCU/DSP 사양, RTOS 태스크 우선순위,
통신(CAN·EtherCAT·PROFINET), PLC/SCADA 태그.

핵심 수치(수치한정용):
게인 범위, 샘플링 주기, 지연 보상,
MPC 제약, 리던던시·페일세이프 같은 안전 메커니즘.

검증 데이터:
HIL/SIL·벤치·필드 로그,
오버슈트·정착시간·THD·효율 등 숫자로 보이는 지표.
캘리브레이션 절차까지 있으면 베스트.

선행기술 대비표·FTO:
논문·특허·오픈소스와 구조/수치/효과 차이 정리.

명세서/청구항 초안:
시스템·방법·저장매체 3트랙,
용어 정의, 선택발명 포인트 문구.

규격 연결:
ISO 26262·IEC 61508 요구사항과
테스트(V&V) 항목 매핑 표.

이 구성대로 준비하면
신규성·진보성·실시가능요건을 한 번에 설득할 수 있고,
심사·보정 단계에서도 흔들리지 않는 청구항을 만들 수 있어요.

Q3. 제어 기술·장치 특허 심사에서 자주 발생하는 거절 사유는 무엇인가요?

가장 흔한 첫 질문은 이겁니다.
“선행기술과 뭐가 다르죠?”

신규성 부족
기존 논문·특허·오픈소스(ROS 등)와
구조/수치/효과가 같거나 거의 같으면 걸립니다.
→ 대비표로 PID·MPC·칼만 필터 구조 차이와
게인·샘플링 주기·지연 보상 같은 수치한정을 분명히!

진보성(자명성) 부족
“게인만 살짝 조정한 수준”처럼 보이면 약합니다.
→ HIL/SIL·벤치·필드 데이터로
오버슈트·정착시간·THD·효율의 예상 밖 개선을 숫자로!

기재불비/명확성
RTOS 태스크 우선순위, CAN/EtherCAT 설정,
캘리브레이션 절차 등이 빠지면 “따라 해도 안 나온다”가 됩니다.
→ 실시가능요건을 위해 제조·측정·튜닝 절차를 구체화.

권리범위 불명확
기능적 문구만 잔뜩이면 해석 분쟁이 납니다.
→ 시스템·방법·저장매체 3트랙으로 구조화,
용어 정의와 선택발명 포인트를 명확히!

Q4. 제어 기술·장치 특허권을 등록하면 어떤 권리를 보장받을 수 있나요?

핵심은 한 줄 요약으로 이거예요.
내 제어 로직·장치·펌웨어를
내가 쓰거나, 내가 허락한 사람만 쓸 수 있습니다.

독점적 권리
청구항 범위 안에서 제조·사용·양도·수입을 독점.
시스템(ECU/PLC) + 방법(알고리즘) + 저장매체(펌웨어/OTA)까지 포섭하면
대체설계 회피가 어려워집니다.

무단사용 금지·집행
동일·등가 구성으로 제품을 만들면 침해입니다.
→ 경고장 → 가처분 → 본안소송으로
생산·판매 중단, 재고 폐기, 손해배상 청구 가능.
구성요소 대응표 + HIL/SIL 로그로 등가물론도 대응.

수익화/협상력
제조사·모듈사·소프트웨어사에 라이선스를 제공하고
로열티·매출연동 모델로 현금화.
크로스라이선스로 공급망 협상력도 커집니다.

보호기간
원칙적으로 출원일로부터 20년.
분할·정정으로 포트폴리오를 두텁게 하면
제품 수명주기 내내 가격·기술 주도권을 지킬 수 있어요.

Q5. 제어 기술·장치 특허 출원 비용과 기간은 얼마나 걸리나요?

A. 비용·기간은 난이도, 청구항/도면 수, 해외 확장 여부에 따라 달라집니다.

일정은 보통 이렇습니다.
선행조사 1~3주 → 명세서·도면 2~4주 → 출원.
출원 후 18개월에 공개가 되고,
심사청구~1차 의견통지까지 6~12개월이 일반적입니다.
보정 왕복이 있으면 전체 1.5~3년 소요.
우선심사를 쓰면 수개월 단축이 가능합니다.

비용은 홈페이지에 별도로 서술되어 있습니다.
도면·번역·우선권 서류 등 부대비용이 추가될 수 있습니다.
심사청구료·등록료·연차료는 특허청 수수료 + 대행비 구조이며,
해외(PCT/개별국) 출원은 별도 예산이 필요합니다.
프로젝트 범위를 주시면 일정과 견적을 구체화해 드리겠습니다.

⑧ 실제 '제어 기술·장치' 특허 사례 – 출원 전략과 시사점

출처: 키프리스

■ 차량의 긴급회피선회 시스템 및 그 방법
SYSTEM AND METHOD FOR EMERGENCY AVOIDANCE ROTATION OF VEHICLE

출원번호(일자) 1020150167822 (2015.11.27)
출원인 현대자동차주식회사

차량의 긴급회피선회 시스템 및 그 방법이 개시된다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량의 긴급회피선회 시스템은, 차량의 충돌 경고 센서 및 조향각 센서와 연동하여 긴급회피선회 제어를 위해 필요한 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부; 전륜과 후륜에 각각 형성되어 차량의 선회 시 롤 발생을 억제하는 능동 롤 조정부(ARS); 전륜과 후륜 댐퍼의 댐핑력 분배를 통해 횡 방향의 하중이동을 유도하는 비상 댐핑 보조부(EDA); 및 운전정보 검출부에서 충돌 경고 센서 신호가 활성화된 상태에서 조향각 조작 신호가 입력되면 긴급회피선회 모드로 진입하여 상기 ARS 및 EDA의 협조제어를 통해 횡 거리 이득을 증가시키는 제어부를 포함하되, 상기 긴급회피선회 모드에 따른 협조제어 시 상기 EDA는 회피 보조를 위해 전륜 댐퍼의 댐핑력을 부드럽게 및 후륜 댐퍼의 댐핑력을 견고하게 제어하며, 동시에 전륜 ARS는 롤 미제어 상태로 제어하고 후륜 ARS는 롤 제어 상태로 제어한다.

출처: 키프리스

■ 배터리 관리 장치 및 배터리 제어 방법
APPARATUS FOR BATTERY MANAGEMENT AND METHOD FOR BATTERY CONTROL

출원번호(일자) 1020230184490 (2023.12.18)
출원인 주식회사 엘지에너지솔루션

하나 이상의 센서로부터 배터리 셀의 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 적어도 하나를 획득하는 단계, 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 적어도 하나에 기초하여, 배터리 셀의 충전 상태를 계산하는 단계, 배터리 셀의 충전 상태, 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 적어도 하나에 기초하여, 음극 전압 값을 추정하는 단계 및 추정한 음극 전압 값 및 배터리 셀의 기준 출력 값에 기초하여 배터리 셀의 타겟 출력 값을 결정하는 단계를 포함하는 배터리 제어 방법이 개시된다.

출처: 키프리스

■ 열 센서, 열 센서 어레이, 열 센서를 포함하는 전자장치 및 열 센서 동작 방법
Thermal sensor, thermal sensor array, electronic apparatus including thermal sensor, and method of operating thermal sensor

출원번호(일자) 1020230092468 (2023.07.17)
출원인 삼성전자주식회사

열 센서, 열 센서 어레이, 열 센서를 포함하는 전자장치 및 열 센서 동작 방법에 관해 개시되어 있다. 일 실시예에 의한 열 센서는 제1 적외선이 입사되는 제1 영역과, 상기 제1 적외선 입사에 기인하여 발생되는 가시광이 방출되도록 마련된 가시광 방출 영역과, 제2 적외선이 입사되는 제2 영역과, 상기 가시광 방출 영역에서 방출되는 가시광을 수광할 수 있는 위치에 마련된 이미지 센서를 포함한다. 상기 제1 및 제2 영역과 상기 가시광 방출 영역은 비선형 광학재료를 포함한다.

KIPRIS 지식재산정보 검색 서비스

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⑨ 하앤유 특허사무소와 함께하는 맞춤형 특허 전략

하앤유특허법률사무소는
제어 기술·장치 분야를 다수 수행해 온 전문팀입니다.
PID·MPC·센서융합·RTOS·기능 안전까지,
데이터 기반으로 명세서·청구항을 설계합니다.

연구원·기업에는 FTO–실험설계–분할전략을,
일반 발명가에는 비용·일정 중심의 실무형 컨설팅을 제공합니다.

지금 가볍게 문의 주세요.
선행기술 점검 → 출원 로드맵까지
한 번에 잡아드립니다.