Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachahmung von Katzen schnurren, bei dem ein erster elektromechanischer Wandler ein elektrisches Signal in Vibrationen umsetzt.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Nachah mung von Katzenschnurren, mit einem ersten elektromechanischen Wandler zur Umsetzung eines elektrischen Signals in Vibrationen und mit einer Verarbeitungseinheit, die das elektrische Signal erzeugt .

Aus dem Tierreich ist bekannt, dass Katzen nicht nur bei Wohlbe finden, sondern zuweilen auch nach Verletzungen schnurren, um den Heilungsprozess zu begünstigen. Aus diesem Anlass wurden be reits mehrfach die Auswirkungen von Katzenschnurren auf den Men schen untersucht. Es hat sich dabei herausgestellt, dass sich Katzenschnurren nicht nur positiv auf das menschliche Wohlbefin den auswirkt, sondern auch Angst- und Krampfzustande lindern kann. Es wird sogar angedacht, Katzenschnurren zur Osteoporo seprophylaxe, Gesundheitsförderung, Stresslinderung und

Schmerztherapie einzusetzen. Um dabei den direkten Kontakt mit Tieren zu vermeiden, sollen zu diesem Zweck Geräte entwickelt werden, die Katzenschnurren möglichst realistisch wiedergeben.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedenste Vorrich tungen und Verfahren zur Wiedergabe von Katzenschnurren oder an derer tierischer Geräusche bekannt.

Beispielsweise sind sogenannte Schnurrkissen bekannt, die ein zuvor aufgenommenes und auf einem Datenträger abgespeichertes Katzenschnurren wiedergegeben und dabei gleichzeitig in Vibrati onen umsetzen. Nachteiligerweise werden aber gerade die tiefen, als angenehm empfunden Frequenzen durch Datenkompression abge schnitten oder aufgrund ungeeigneter elektromechanischer Wandler nicht ausreichend wiedergegeben. Zudem hat sich herausgestellt, dass ein abgespieltes Katzenschnurren nicht die gleichen Effekte erzielt wie das Schnurren einer echten Katze.

Aus der US 5,471,192 ist zudem eine künstliche Tiernachbildung bekannt, in deren Inneren ein Lautsprecher zur Wiedergabe von Tiergeräuschen angeordnet ist. Die Geräusche werden durch einen Detektor aktiviert, sobald ein Benutzer die Tiernachbildung be rührt bzw. streichelt. Vibrationen, wie sie bei echtem Katzen schnurren auftreten, werden dabei jedoch nicht erzeugt.

Daneben ist aus der DE 20 2012 104 172 Ul eine Sitzvorrichtung bekannt, welche über ein inkompressibles Koppelmedium und einen Wandler Druckwellen erzeugt und über die Oberfläche der Sitzvor richtung abgibt. In Kombination mit einer Klangtherapie soll das Wohlbefinden von Benutzern gesteigert werden. Die Sitzvorrich tung der DE 20 2012 104 172 Ul ist jedoch für den mobilen Ein satz gänzlich ungeeignet. Zudem können zwar Druckwellen erzeugt werden, die dem Sonogramm von Katzenschnurren ähneln, ein au thentisches Katzenschnurren kann aber dennoch nicht erzeugt wer den .

Die aus dem Stand der Technik bekannten Geräte bilden Katzen schnurren für die eingangs erwähnten Zwecke nur unzulänglich ab. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu lindern oder zur Gänze zu beseitigen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver fahren und eine mobile Vorrichtung zur Durchführung des Verfah rens zu schaffen, welche die Erzeugung eines künstlichen und zu gleich realitätsnahen Katzenschnurrens ermöglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von An spruch 9. Bevorzugte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.

Demnach weist das elektrische Signal eine Grundfrequenz auf und wird in Zeitabschnitte unterteilt, in denen das elektrische Sig nal mit Frequenzhüben, die durch einen Zufallsgenerator bestimmt werden, frequenzmoduliert wird.

Durch die Bestimmung der Frequenzhübe mittels Zufallsgenerator können vorteilhafterweise Vibrationen erzeugt werden, die dem natürlichen Katzenschnurren besonders nahekommen, da die Grund frequenz von Katzenschnurren, bedingt durch Atmung und andere Körperfunktionen, ebenfalls zufallsbedingten Frequenzfluktuatio nen unterliegt. Erfindungsgemäß wird in jedem Zeitabschnitt die Grundfrequenz bzw. das elektrische Signal mit einem zufällig be stimmten Frequenzhub moduliert. Somit ist jedem Zeitabschnitt ein mit dem Zufallsgenerator bestimmter Frequenzhub zugeordnet, mit dem das elektrische Signal für die Dauer des Zeitabschnittes moduliert wird. Für die Dauer der Zeitabschnitte bleibt die mo dulierte Frequenz des elektrischen Signals im Wesentlichen kon stant; lediglich zu Beginn und/oder am Ende jedes Zeitabschnitts kann eine Einschwingphase vorgesehen sein. Wie bei natürlichem Katzenschnurren wird somit die Frequenz des erzeugten elektri schen Signals zufallsbedingt in zeitlichen Abständen verändert bzw. moduliert. Die Dauer der Zeitabschnitte entspricht vorzugs weise im Wesentlichen der halben natürlichen Atmungsperiode ei ner Katze und liegt daher bevorzugt im Bereich zwischen 50 Mil lisekunden (ms) und 3000 ms, besonders bevorzugt zwischen 100 ms und 2000 ms. Die Dauer der einzelnen Zeitabschnitte kann dabei konstant sein oder variieren.

Der Zufallsgenerator bestimmt die Höhe der Frequenzhübe, mit de nen die Grundfrequenz moduliert wird. Als Frequenzhub wird die Differenz zwischen der Grundfrequenz und der Frequenz des verän derten, d.h. modulierten Signals bezeichnet. Der Frequenzhub wird daher in der Einheit Hertz (Hz) angegeben und weist für zu mindest einen Zeitabschnitt ein positives oder ein negatives Vorzeichen auf, so dass der Frequenzhub ungleich Null ist. Ver einzelt kann der Frequenzhub aber auch Null sein, so dass die modulierte Frequenz der Grundfrequenz entspricht. Der Zufallsge nerator bestimmt also, ob die Grundfrequenz des elektrischen Signals in den jeweiligen Zeitabschnitten erhöht, verringert o- der vereinzelt auch beibehalten wird. Vorzugsweise ist aber vor gesehen, dass aufeinanderfolgende Zeitabschnitte Frequenzhübe mit jeweils unterschiedlichen Vorzeichen aufweisen. Das bedeu tet, dass die Vorzeichen der Frequenzhübe aufeinanderfolgender Zeitabschnitte alternieren. Somit liegt die Frequenz des modu lierten elektrischen Signals aufeinanderfolgender Zeitabschnitte abwechselnd unter bzw. über der Grundfrequenz. Der Betrag der Frequenzhübe wird aber weiterhin von dem Zufallsgenerator be stimmt. Vereinzelt kann auch ein Frequenzhub von Null vorgesehen sein, muss aber nicht. Diese zufallsbedingte Frequenzmodulation ermöglicht die Erzeugung eines laufend synthetisch generierten Signals, das dem Schnurren einer Katze sehr nahekommt.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sowohl durch analoge, als auch digitale Schaltungen sowie Mischformen hiervon erfolgen. Wesentlich ist lediglich, dass die Grundfre quenz für die Dauer der Zeitabschnitte zufallsbedingt verändert, d.h. moduliert, wird. Bevorzugt ist das Verfahren jedoch digital implementiert, wobei das frequenzmodulierte elektrische Signal mittels Digital/Analog-Wandler und einer etwaigen Verstärkerstu fe in ein analoges Signal umgesetzt und dieses schließlich dem ersten elektromechanischen Wandler zugeführt wird. Hierzu können insbesondere Verarbeitungseinheiten, wie Mikroprozessoren oder Mikrocontroller, eingesetzt werden. Der Zufallsgenerator kann eine eigenständige Einheit bilden, wird aber vorzugsweise zusam men mit dem restlichen Verfahren in der Verarbeitungseinheit, insbesondere in Form eines Programms, implementiert. Bei dem Zu fallsgenerator kann es sich um einen deterministischen oder nicht deterministischen Zufallsgenerator handeln. Der Einfach heit halber wird aber vorzugsweise ein deterministischer, also ein Quasi-Zufallsgenerator, verwendet. Als elektromechanischer Wandler zur Umsetzung des elektrischen Signals in Vibrationen können Körperschallwandler, motorbetriebene Unwuchten oder ähn liches vorgesehen sein.

Um das Katzenschnurren besonders realitätsnah nachzubilden, kann die auch Dauer der Zeitabschnitte von dem Zufallsgenerator be stimmt werden. Demnach sind die Zeitabschnitte bei dieser Aus führungsform von unregelmäßiger Dauer. Für die Bestimmung der Dauer der Zeitabschnitte kann alternativ ein eigenständiger, zweiter Zufallsgenerator vorgesehen sein. Wie der Zufallsgenera tor kann auch der zweite Zufallsgenerator digital oder analog implementiert sein und gegebenenfalls eine eigenständige Einheit bilden. Bevorzugt wäre aber auch der zweite Zufallsgenerator zu sammen mit dem restlichen Verfahren in der Verarbeitungseinheit, wie beispielsweise einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontrol ler, in Form eines Programms implementiert. Bevorzugt wird aber aus ökonomischen Gründen die Dauer der Zeitabschnitte mit dem gleichen Zufallsgenerator bestimmt, der auch die Frequenzhübe bestimmt . Um die beim Katzenschnurren durch die Atmung hervorgerufenen Fluktuationen noch besser nachzubilden, ist es günstig, wenn in zeitlichen Abständen eine Phasenverschiebung des elektrischen Signals durchgeführt wird. Die Phasenverschiebung kann sprung haft durchgeführt werden. Um akustische Artefakte durch Signal oder Potentialsprünge zu vermeiden und die elektromechanischen Wandler zu schützen, erfolgt die Phasenverschiebung jedoch be vorzugt rampenförmig. Die Phasenverschiebung findet somit nicht instantan, sondern über einen vorgegebenen Zeitraum statt, in der die Phase des Signals gemäß einer zu- oder abnehmenden Ram penfunktion kontinuierlich verschoben wird. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Phasenverschiebung +/- 180°, kann jedoch beliebig groß sein und ein beliebiges Vorzeichen aufweisen. Die Höhe der Phasenverschiebung kann auch mit dem Zufallsgenerator zufallsbe stimmt sein oder mit dem Zufallsgenerator bestimmten zufallsbe dingten Fluktuationen unterliegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Phasenverschiebung des elektrischen Signals zu Beginn eines je den Zeitabschnitts stattfindet. Damit können die durch die At mung einer Katze bedingten Fluktuationen besonders gut nachge bildet werden. Wie bei der Frequenzmodulation kann auch bei der Phasenverschiebung zu Beginn eines jeden Zeitabschnittes eine Einschwingphase vorgesehen sein. Vorzugsweise wird das elektri sche Signal in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten abwechselnd um im Wesentlichen 180° gemäß einer Rampenfunktion nach vor (+180°) und zurück (-180°) verschoben. Die Rampe stellt dabei quasi die Einschwingphase dar. Nach der Einschwingphase findet für die verbleibende Zeit des Zeitabschnittes keine weitere Pha senverschiebung mehr statt. Vorzugsweise wird das elektrische Signal in Zeitabschnitten mit positiven Frequenzhüben um ca.

180° nach vor und in Zeitabschnitten mit negativen Frequenzhüben um ca. -180° nach hinten verschoben.

Es kann vorgesehen sein, dass dem elektrischen Signal ein Rau schen überlagert wird, wobei das Rauschen vorzugsweise durch ei ne variable Bandbegrenzung begrenzt ist, deren Parameter in Zeitabständen durch den Zufallsgenerator verändert werden. Durch das überlagerte Rauschen wirkt das Katzenschnurren auf den Be- nutzer besonders authentisch, da durch das Rauschen Strömungsge räusche, wie sie bei der Atmung einer Katze entstehen, abgebil det werden können. Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Bandbegrenzung einstellbar ist. Die Bandbegren zung kann durch ein Bandpassfilter, einen Hochpassfilter, einen Tiefpassfilter oder eine Reihenschaltung aus Hochpass- und Tief passfilter erzeugt werden. Die Filter sind ebenfalls vorzugswei se in einem Programm der Verarbeitungseinheit implementiert. Der Zufallsgenerator kann in Zeitabständen die Bandbegrenzung, also die Grenzfrequenzen des Bandpass-, des Hochpass- und/oder Tief passfilters, verändern. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Zeitabstände jeweils den Zeitabschnitten entsprechen. Während der Zeitdauer eines Zeitabschnittes bleiben die Parameter vor zugsweise konstant.

Um die Illusion eines Katzenschnurrens zu verstärken, ist in ei ner besonders bevorzugten Ausführungsform ein zweiter elektrome chanischer Wandler, insbesondere ein Lautsprecher, vorgesehen, der das elektrische Signal in ein akustisches Signal umsetzt. Bevorzugt geben der erste und der zweite elektromechanische Wandler das gleiche elektrische Signal wieder. Zu diesem Zweck können zwei Ausgänge an einer das Verfahren ausführenden Verar beitungseinheit oder an einer mit der Verarbeitungseinheit ver bundenen Verstärkerstufe vorgesehen sein, die das gleiche elekt rische Signal zur Verfügung stellen.

Hinsichtlich einer realitätsnahen Nachbildung des Katzenschnur rens hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Grundfrequenz im Bereich zwischen 5 Hz und 40 Hz oder im Bereich zwischen 10 und 35 Hz, vorzugsweise im Bereich zwischen 13 Hz und 32 Hz oder im Bereich zwischen 17 Hz und 30 Hz, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 22 und 28 Hz oder im Bereich zwischen 25,5 Hz und 27,5 Hz , insbesondere bei im Wesentlichen 26,5 Hz liegt. Dadurch wird das künstliche Katzenschnurren als besonders authentisch empfunden .

Bevorzugt liegt der Frequenzhub im Bereich zwischen -5 Hz und 10 Hz, vorzugsweise im Bereich zwischen -4 Hz und 8 Hz oder im Be reich zwischen -3 Hz und 6 Hz, besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 und 5 Hz, insbesondere im Bereich zwischen -1,5 und 3,5 Hz .

In einer bevorzugten Ausführungsform ist weiters vorgesehen, dass die Amplitude des elektrischen Signals mit Amplitudenhüben variiert wird. Dabei wird eine Basisamplitude der Grundschwin gung erhöht oder verringert. Die Differenz der Basisamplitude und der veränderten Amplitude des elektrischen Signals wird als Amplitudenhub bezeichnet. Der Amplitudenhub kann wie der Fre quenzhub positive oder negative Werte annehmen oder auch Null sein. Es kann vorgesehen sein, dass, ähnlich wie bei der Fre quenzmodulation, das Signal in Zeitabschnitte unterteilt wird, in denen das Signal in der Amplitude variiert wird. Vorzugsweise sind die Zeitabschnitte für Variation der Amplitude mit den Zeitabschnitten für die Frequenzmodulation ident. Die Amplitude des amplitudenmodulierten elektrischen Signals kann für die Dau er der Zeitabschnitte konstant sein, es kann aber eine Ein schwingphase zu Beginn oder am Ende eines jeden Zeitabschnittes vorgesehen sein. Es hat sich herausgestellt, dass es günstig ist, wenn auch die Werte des Amplitudenhubs für jeden Zeitab schnitt mit Hilfe des Zufallsgenerators bestimmt werden. Vor teilhaft ist, wenn aufeinanderfolgende Zeitabschnitte Amplitu denhübe mit jeweils unterschiedlichen Vorzeichen aufweisen. Das bedeutet, dass die Vorzeichen der Amplitudenhübe aufeinanderfol gender Zeitabschnitte alternieren. Somit liegt die Amplitude des in der Amplitude variierten elektrischen Signals aufeinanderfol gender Zeitabschnitte abwechselnd unter bzw. über der Basi samplitude. Der Betrag der Amplitudenhübe wird aber weiterhin von dem Zufallsgenerator bestimmt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Amplitudenhübe positiv sind, wenn die Frequenzhübe po sitiv sind, und negativ sind, wenn die Frequenzhübe negativ sind. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Amplitu de im Übergang zwischen den Zeitabschnitten, also zu Beginn und/oder am Ende eines jeden Zeitabschnittes verringert oder gar kurzzeitig zu Null gemacht wird.

Aus ökonomischen Gründen werden sämtliche zufallsbedingte Größen von einem gemeinsamen Zufallsgenerator bestimmt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für jede zufallsbedingte Größe (Fre quenzhub, Amplitudenhub, Dauer der Zeitabschnitte, Höhe der Pha senverschiebung etc.) ein eigenständiger Zufallsgenerator vorge- sehen ist. Beispielsweise kann für den Frequenzhub ein erster Zufallsgenerator, für die Dauer der Zeitabschnitte ein zweiter Zufallsgenerator etc. vorgesehen sein. Wie der Zufallsgenerator können auch die eigenständigen Zufallsgeneratoren digital oder analog implementiert sein und gegebenenfalls eigenständige Ein heiten bilden. Bevorzugt wären aber auch die eigenständigen Zu fallsgenerator zusammen mit dem restlichen Verfahren in der Ver arbeitungseinheit, wie beispielsweise einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontroller, in Form eines Programms implementiert.

Es stellt für die Erfindung keinen Unterschied dar, ob die Zu fallsgeneratoren getrennt voneinander oder durch einen gemeinsa men Zufallsgenerator gebildet werden. Die Implementierung wird jedenfalls vereinfacht, wenn sämtliche Zufallsgeneratoren durch einen gemeinsamen Zufallsgenerator in einem Programm gebildet werden .

Die gestellte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung der ein gangs erwähnten Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, das elekt rische Signal mit einer Grundfrequenz zu erzeugen und in Zeitab schnitte zu unterteilen, wobei die Verarbeitungseinheit einen Zufallsgenerator aufweist, mit welchem eine Reihe von Frequenz hüben bestimmt werden, mit denen eine Frequenzmodulation des elektrischen Signals in den Zeitabschnitten vorgesehen wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu eingerichtet, das er findungsgemäße Verfahren durchzuführen. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorteile der Vorrichtung auf vorstehende Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Gleiche Vorteile, Ef fekte und Merkmale ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Vor richtung .

Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um eine tragba re Vorrichtung für den mobilen Einsatz, wie etwa ein Handgerät. Insbesondere kann die gesamte Vorrichtung von einer Polsterung umgeben oder innerhalb eines Kissens angeordnet sein. Die Vor richtung kann zur Energieversorgung sämtlicher Einheiten einen Energiespeicher, wie beispielsweise einen Akkumulator oder eine Batterie, aufweisen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsein- heit über eine Verstärkerstufe und einen Digital/Analog-Wandler verfügen oder mit diesen verbunden sein. Der erste elektromecha nische Wandler und gegebenenfalls auch der zweite elektromecha nischer Wandler können jeweils mit einem Ausgang der Verstärker stufe verbunden sein.

Die Vorrichtung kann zudem eine Sende- und/oder Empfangseinheit, insbesondere eine Bluetooth Sende- und/oder Empfangseinheit, aufweisen. Über die Sende- und/oder Empfangseinheit können Daten zwischen der Vorrichtung und einer weiteren Sende- und/oder Emp fangseinheit ausgetauscht werden. Diese Daten können beispiels weise Befehle enthalten, die die Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens aktivieren bzw. die Durchführung des Verfahrens beenden. Die Daten können auch sogenannte Firmwa re-Updates enthalten, welche von der weiteren Sende- und/oder Empfangseinheit auf einen Speicher der Vorrichtung übertragen werden. Der Speicher kann einen Teil der Verarbeitungseinheit bilden. Die weitere Sende- und/oder Empfangseinheit kann unter anderem ein Teil eines Smartphones oder eines Computers sein. Somit kann ein Benutzer die Vorrichtung mittels Smartphone ein schalten und das Verfahren aktivieren und Parameter anpassen. Es ist beispielsweise möglich, dass mit dem Smartphone die Laut stärke des zweiten elektromechanischen Wandlers justiert oder deaktiviert werden kann.

Des Weiteren ist es möglich, dass die weitere Sende- und/oder Empfangseinheit einen Teil eines sogenannten Bio-Feedback- Systems bildet. Das Bio-Feedback-System bestimmt mittels einer Messeinrichtung biologische Parameter des Körpers eines Benut zers, um dessen Entspannungsgrad festzustellen. Diese Parameter können beispielsweise die Herzfrequenz und ihre Variabilität, die Hautleitfähigkeit, die Körpertemperatur oder ähnliches sein. Wenn der Entspannungsgrad, genauer die Parameter, die diesen festlegen, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, so ak tiviert das Bio-Feedback-System über die Sende- und/oder Emp fangseinheit die Vorrichtung und steuert die Amplitude des er zeugten Signals, um den Entspannungsgrad des Benutzers anzuzei gen. Liegen die Parameter, die den Entspannungsgrad festlegen, außerhalb dieses vorgegebenen Bereiches, so kann über die Sende- und/oder Empfangseinheit die Vorrichtung und das Verfahren deak- tiviert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Temperatursensor zum Schutz vor Überhitzung vorgesehen. Der Temperatursensor kann die Vorrichtung, insbesondere den ersten und zweiten elektrome chanischen Wandler und die Verarbeitungseinheit, deaktivieren, sobald eine vorgegebene Temperatur innerhalb der Vorrichtung überschritten wird.

Um die Vorrichtung, insbesondere den ersten elektromechanischen Wandler, vor Schäden zu schützen, kann die Vorrichtung einen Be schleunigungssensor und/oder einen Gyroskopsensor aufweisen. So bald eine Beschleunigung der Vorrichtung festgestellt wird, die über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, wird der erste elekt romechanischen Wandler deaktiviert, um Schäden zu vermeiden.

Vorzugsweise umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Nachah mung von Katzenschnurren mit einem ersten elektromechanischen Wandler zur Umsetzung eines elektrischen Signals in Vibrationen und mit einer Verarbeitungseinheit, die das elektrische Signal erzeugt, wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, das elektrische Signal mit einer Grundfrequenz zu erzeugen und in Zeitabschnitte zu unterteilen, wobei die Verarbeitungseinheit einen Zufallsgenerator aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine Reihe von Frequenzhüben zufällig zu bestimmen, und die Verarbei tungseinheit des Weiteren dazu eingerichtet ist, eine Frequenz modulation des elektrischen Signals mit den Frequenzhüben in den Zeitabschnitten durchzuführen. Bevorzugt ist dabei jedem Zeitab schnitt ein mit dem Zufallsgenerator bestimmter Frequenzhub zu geordnet, mit dem das elektrische Signal für die Dauer des Zeit abschnittes moduliert wird.

Im Folgenden wir die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungs form anhand von Figuren beschrieben, auf die sie allerdings nicht beschränkt sein soll.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrich tung zur Nachahmung von Katzenschnurren.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Schrägan- sicht von oben. Es handelt sich um eine beispielhafte Gehäuse- Konstruktion .

Fig. 3a zeigt einen beispielhaften Frequenzverlauf eines elektrischen Signals.

Fig. 3b zeigt einen beispielhaften Verlauf einer Phase für Pha- sensverschiebungen des elektrischen Signals.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 1 zur Nachah mung von Katzenschnurren. Die Vorrichtung 1 ist in einem Kissen 2 angeordnet, welches an einer Seite 3 eine Öffnung 4 aufweist, durch welche die Vorrichtung 1 eingeführt und im Bedarfsfall wieder entnommen werden kann.

Die Vorrichtung 1 weist eine Verarbeitungseinheit 5 in Form ei nes Mikrocontrollers 6 zur Erzeugung eines elektrischen Signals 7 (siehe Fig. 3a) auf. Das elektrische Signal 7 wird an einem Ausgang 40 des Mikrocontrollers 6 digital zur Verfügung ge stellt. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 einen ersten elekt romechanischen Wandler 8 und einen zweiten elektromechanischen Wandler 9 auf. Der erste elektromechanische Wandler 8 ist ein Körperschallwandler 10, der zweite elektromechanische Wandler 9 ist ein Lautsprecher 11. Zwischen dem Mikrocontroller 6 und dem ersten 8 bzw. zweiten elektromechanischen Wandler 9 ist zur Ver stärkung sowie zur Umsetzung des elektrischen Signals 7 in ein analoges Signal ein Signalverstärker 12 sowie ein Digi

tal/Analog-Wandler 13 (beide Einheiten in einem Block darge stellt) vorgesehen. Sowohl der erste 8, als auch der zweite elektromechanischen Wandler 9 werden über einen eigenen Ausgang 14 des Signalverstärkers 12 gespeist. Der Ausgang 40 des Mikro controllers 6 ist somit über den Digital/Analog-Wandler 13 und den Signalverstärker 12 mit dem ersten 8 und dem zweiten elekt romechanischen Wandler 9 verbunden.

Die Vorrichtung 1 verfügt des Weiteren über einen Energiespei cher 15, der über einen Anschluss 16, insbesondere einen Micro- USB-Anschluss , geladen werden kann. Zum Schutz vor Überladung und zur Regelung des Ladestroms ist in der gezeigten Ausfüh rungsform ein Laderegler 17 zwischengeschaltet. Zur Kommunikation mit einem Smartphone, einem Computer oder ei nem anderen Gerät (nicht dargestellt) kann die Vorrichtung 1 ei ne Sende- und/oder Empfangseinheit 18, beispielsweise ein Blue- tooth-Modul, aufweisen. Über die Sende- und/oder Empfangseinheit 18 kann die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens akti viert bzw. deaktiviert werden. Zudem kann vorgesehen sein, dass über die Sende- und/oder Empfangseinheit 18 Firmwareupdates in den Mikrocontroller 6 eingespielt werden können. Dazu ist die Sende- und/oder Empfangseinheit 18 mit dem Mikrocontroller 6 verbunden .

Das andere Gerät kann beispielsweise ein Smartphone, ein Compu ter oder ein Bio-Feedbacksystem sein. Ein solches Bio- Feedbacksystem bestimmt über Körperparameter den Entspannungs grad einer Person. Wenn die Körperparameter, zum Beispiel Herz frequenzvariabilität, Hautleitfähigkeit oder Körpertemperatur, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, so aktiviert das Bio-Feedbacksystem über die Sende- und/oder Empfangseinheit die Vorrichtung und zeigt dem Benutzer mittels der vom ersten elekt romechanischen Wandler 8 erzeugten Vibration und/oder dem vom zweiten elektromechanischen Wandler 9 erzeugten akustischen Sig nal den Entspannungszustand an, wobei die Amplitude des von der Verarbeitungseinheit 5 zu Verfügung gestellten elektrischen Sig nals 7 in ihrer Höhe dem Entspannungsgrad folgen kann. Sobald die Parameter wieder außerhalb des Bereichs liegen, kann die Vorrichtung deaktiviert oder in einen anderen Modus geschaltet werden .

Um die Vorrichtung 1 vor Beschädigungen zu schützen, kann diese einen Beschleunigungssensor 19 und/oder einen Gyroskopsensor 20 aufweisen. Sobald eine Beschleunigung der Vorrichtung festge stellt wird, die über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, wird der erste elektromechanischen Wandler 8 deaktiviert, um Schäden zu vermeiden. Dazu ist der Beschleunigungssensor 19 und/oder ei nen Gyroskopsensor 20 mit dem Mikrocontroller 6 verbunden.

Zudem kann ein Temperatursensor 21 vorgesehen sein, der die Vor richtung, insbesondere den ersten 8 und zweiten elektromechani schen Wandler 9 und die Verarbeitungseinheit 5, deaktiviert, so bald eine vorgegebene Temperatur innerhalb der Vorrichtung 1 überschritten wird.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 1 in einem beispielhaften Gehäuse 22 aus Kunststoff ohne umgebendes Kissen 2. Zum Einschalten der Vorrichtung kann ein Druckknopf 23 vorgesehen sein. Um Überhit zungen zu vermeiden und die Akustik zu verbessern, verfügt das Gehäuse 22 zudem über Lüftungsschlitze 24. Zum Schutz vor Stößen ist das Gehäuse umfangsseitig von einem Silikonschutz 25 umge ben. Es können aber auch andere Gehäuse 22 vorgesehen sein.

Fig. 3a zeigt einen beispielhaften zeitlichen Frequenzverlauf des elektrischen Signals 7, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate die Frequenz in Hertz des elektri schen Signals 7 aufgetragen ist. Die Bezugsziffer 7 deutet le diglich an, dass das elektrische Signal 7 dem gezeigten Fre quenzverlauf unterliegt. Das elektrische Signal 7 ist in mehrere Zeitabschnitte 26 unterteilt. Das elektrische Signal 7 wird in den Zeitabschnitten 26 frequenzmoduliert und ändert sich daher mit der Zeit in der Frequenz. Die Frequenz bleibt aber über die Dauer der Zeitabschnitte 26 im Wesentlichen konstant, es sind lediglich Einschwingvorgänge 27 zu Beginn eines jeden Zeitab schnittes vorgesehen. Das elektrische Signal 7 verfügt über eine Grundfrequenz 28, welche in dem gezeigten Beispiel 26,5 Hz be trägt. Das elektrische Signal 7 bzw. dessen Grundfrequenz 28 wird in jedem Zeitabschnitt 26 frequenzmoduliert, wobei in jedem Zeitabschnitt 26 ein eigener, mittels eines Zufallsgenerators (nicht gezeigt) festgelegter Frequenzhub 29 verwendet wird. Als Frequenzhub 29 wird dabei jene Differenz in Hz bezeichnet, die zwischen der Grundfrequenz 28 und der Frequenz des modulierten elektrischen Signals liegt. Die Höhe der Frequenzhübe 29, welche positiv, negativ oder auch Null sein kann, ist auf der Ordinate ablesbar. Der Zufallsgenerator bestimmt für jeden Zeitabschnitt 26 einen zufällig ausgewählten Frequenzhub 29. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass aufeinanderfolgende Zeitabschnitte 26 Frequenz hübe 29 mit unterschiedlichen Vorzeichen aufweisen. Das bedeu tet, dass die Vorzeichen der Frequenzhübe 29 aufeinanderfolgen der Zeitabschnitte 26 alternieren. Somit liegt die Frequenz des elektrischen Signals 7 aufeinanderfolgender Zeitabschnitte 26 abwechselnd unter bzw. über der Grundfrequenz 28. In den Ein schwingvorgängen 27 nähert sich die Frequenz stetig, im gezeig- ten Ausführungsbeispiel rampenförmig, dem Frequenzhub 29 des je weiligen Zeitabschnittes 26.

In der gezeigten Ausführungsform ist zudem vorgesehen, dass die Zeitabschnitte 26 eine unterschiedliche Dauer besitzen. Die Dau er wird bevorzugt durch den Zufallsgenerator (nicht gezeigt) be stimmt und liegt zwischen 100 und 2000 ms. Diese Dauer ent spricht in etwa der halben Atmungsperiode einer Katze.

Es ist vorgesehen, dass der Zufallsgenerator, wie auch der rest liche Verfahrensablauf, durch ein Programm realisiert werden, welches von dem Mikrocontroller 6 durchgeführt wird. Natürlich können für jede zufallsbestimmte Größe auch eigenständige Zu fallsgeneratoren vorgesehen sein. Aus ökonomischen Gründen ist jedoch nur ein einziger Zufallsgenerator vorgesehen, aus dessen ausgegebenen Werte sich die einzelnen Größen (Dauer der Zeitab schnitte, Frequenzhübe, Amplitudenhübe etc.) ableiten lassen.

Vorzugsweise wird bei dem elektrischen Signal 7 zusätzlich zu den obigen Maßnahmen in zeitlichen Abständen eine Phasenver schiebung des elektrischen Signals 7 durchgeführt (vgl. Fig.

3b) . Fig. 3b zeigt einen beispielhaften Verlauf der Phasenver schiebung 30 des elektrischen Signals 7. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, die Ordinate gibt die Phase der Phasenverschiebung 30 in Grad wieder. Die die Phasenver schiebung 30 kann aber grundsätzlich eine beliebige Höhe aufwei sen. In dem gezeigten Beispiel ist zu erkennen, dass zu Beginn eines jeden Zeitabschnittes eine Phasenverschiebung 30 des elektrischen Signals 7 stattfindet. Allerdings setzt die Phasen verschiebung 30 nicht instantan ein, sondern folgt einer Rampen funktion, bis ein Endwert der Phasenverschiebung 30 erreicht wird. Nach Beendigung der Rampe findet für die verbleibende Zeit des entsprechenden Zeitabschnitts 26 keine weitere Phasenver schiebung 30 des elektrischen Signals 7 mehr statt. Die Höhe der Phasenverschiebung 30 beträgt in Fig. 3b im Wesentlichen 180° (Differenz zwischen 0° und -180°) . Der Verlauf der Phasenver schiebung 30 gibt zu erkennen, dass die Phase des elektrischen Signals 7 in Zeitabschnitten 26 mit positiven Frequenzhüben 29 gemäß einer Rampenfunktion um 180° angehoben wird und in Zeitab schnitten 26 mit negativen Frequenzhüben 29 gemäß einer Rampen- funktion um -180° wieder gesenkt wird. Die Höhe der Phasenver schiebungen 30 kann auch mit dem Zufallsgenerator zufallsbe stimmt werden oder zufallsbestimmten Fluktuationen unterliegen Der Betrag der Höhe der Phasenverschiebung nach Beendigung der Rampe liegt aber im Bereich von 180°.