A 3D navigation system employs a complementary pair of emitter/detector units, one worn on a part of a user's body (e.g., the head) and the other mounted in a stationary position on a display monitor facing the user. Each unit has an array of photovoltaic (PV) cells centered on a normal axis and an infrared diode for emitting a light beam on the normal axis. Each photodetectors array receives the infrared beam from the other unit and provides output signals representing the light intensities of the received beam on the PV cells. The PV cell response signals of the complementary units are used together to calculate the position and angular orientation of the user-worn unit relative to the stationary unit. The position and angle values are used by a software device driver installed on a computer to control 3D navigation functions of the associated application program on the computer. The system can be used for playing interactive 3D games, and also used for hands-free control in a wide range of other applications and environments, such as to control flight motions in a simulator or cockpit of an aircraft, or the command center of a naval vessel, spaceship, land vehicle, etc., for disabled persons to provide hands-free input to a computer, motorized wheelchair, prosthetic device, etc., and for controlling various functions in an industrial environment, such as guiding machine-assisted movement, or in CAD design, architectural, medical graphics, virtual reality, and other applications.

Система навигации 3D использует комплементарную пару блоков emitter/detector, одно worn на части тела потребителя (например, головки) и другое установленное в неподвижном положении на мониторе индикации смотря на потребителя. Каждый блок имеет блок фотовольтайческих клеток (pv) центризованных на нормальной оси и ультракрасном диоде для испускать световой луч на нормальной оси. Каждый блок фотодетекторов получает ультракрасный луч от другого блока и подает выходные сигналы представляя интенсивности света полученного луча на клетках pv. Сигналы реакции клетки pv комплементарных блоков использованы совместно для того чтобы высчитать положение и угловую ориентацию потребител-user-worn блока по отношению к неподвижному блоку. Значения положения и угла использованы водителем приспособления средства программирования установленным на компьютер для того чтобы контролировать функции навигации 3D associated программы применения на компьютере. Систему можно использовать для играть взаимодействующие игры 3D, и также использовать для hands-free управления в широкийа ассортимент других применений и окружающих сред, such as для того чтобы контролировать движения полета в имитаторе или кокпите самолета, или центр управления военноморских сосуда, корабля, корабля земли, ETC, для неработающих людей для того чтобы снабдить hands-free входной сигнал компьютер, моторизовала кресло-коляску, простетическое приспособление, ETC, и для контролировать различные функции в промышленная среда, such as направляя machine-assisted движение, или в конструкции cad, архитектурноакустических, медицинских графиках, фактически реальности, и других применениях.